吉林大学学报(工学版) ›› 2016, Vol. 46 ›› Issue (5): 1478-1483.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201605015
李小平, 洪伟, 解方喜, 李翔宇, 杨文海, 代志尧
LI Xiao-ping, HONG Wei, XIE Fang-xi, LI Xiang-yu, YANG Wen-hai, DAI Zhi-yao
摘要: 为降低稀燃时NOx排放及改善燃油消耗率-NOx排放“(be-NOx)”折中关系,以一台基于柴油机改制的进气道喷射点燃式甲醇发动机为试验对象,在1400 r/min、4.52 kg/h甲醇消耗量工况条件,以及1.5过量空气系数和21 °CA BTDC点火提前角的基础上,研究了推迟点火、废气再循环(EGR)及过稀混合气3种策略对稀燃甲醇发动机燃烧和NOx排放的影响。结果表明:3种策略均能在机内有效净化NOx排放,实现接近零排放的效果。在相同NOx排放水平下,与过稀混合气策略相比,EGR策略的燃烧滞后和延长程度有所减弱,循环变动降低,而推迟点火策略的燃烧更为滞后,但燃烧持续期和循环变动减小。对比而言,EGR策略能获得更佳的“be-NOx”折中关系;推迟点火策略的“be-NOx”折中性能虽较EGR策略有所降低,但排气温度有所升高,有利于提高样机在低负荷时后处理器的转化效率,从减小排放角度具有一定应用潜力。
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[1] Wheeler J, Stein J, Hunter G. Effects of charge motion, compression ratio, and dilution on a medium duty natural gas single cylinder research engine[C]∥SAE Paper, 2014-01-2363. [2] Tang Qi-jun, Liu Jing-ping, Zhan Zhang-song,et al. Influences on combustion characteristics and performances of EGR vs. lean burn in a gasoline engine[C]∥SAE Paper, 2013-01-1125. [3] Vancoillie J, Demuynck J, Sileghem L,et al. The potential of methanol as a fuel for flex-fuel and dedicated spark-ignition engines[J]. Applied Energy,2013,102:140-149. [4] Zhang Bo, Ji Chang-wei, Wang Shuo-feng. Combustion analysis and emissions characteristics of a hydrogen-blended methanol engine at various spark timings[J]. International Journal of Hydrogen Energy, 2015,40(13):4707-4716. [5] Gukelberger R, Alger T, Mangold B, et al. Effects of EGR dilution and fuels on spark plug temperatures in gasoline engines[C]∥SAE Paper, 2013-01-1632. [6] Alger T, Mangold B, Robets C, et al. The interaction of fuel anti-knock index and cooled EGR on engine performance and efficiency[C]∥SAE Paper, 2012-01-1149. [7] Li Jun, Gong Chang-ming, Su Yan, et al. Effect of injection and ignition timings on performance and emissions from a spark-ignition engine fueled with methanol[J].Fuels,2010,89(12):3919-3925. [8] Schöffler T, Hoffmann K. Stoichiometric natural gas combustion in a single cylinder SI engine and impact of charge dilution by means of EGR[C]∥SAE Paper,2013-24-0113. [9] Blank H, Dismon H, Kochs M W, et al. EGR and air management for direct injection gasoline engines[C]∥SAE Paper,2002-01-0707. |
[1] | 董伟,宋佰达,邱立涛,孙昊天,孙平,蒲超杰. 直喷汽油机暖机过程中两次喷射比例对燃烧和排放的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1755-1761. |
[2] | 林学东, 江涛, 许涛, 李德刚, 郭亮. 高压共轨柴油机起动工况高压泵控制策略[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1436-1443. |
[3] | 李志军, 汪昊, 何丽, 曹丽娟, 张玉池, 赵新顺. 催化型微粒捕集器碳烟分布及其影响因素[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1466-1474. |
[4] | 秦静, 徐鹤, 裴毅强, 左子农, 卢莉莉. 初始温度和初始压力对甲烷-甲醇裂解气预混层流燃烧特性的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1475-1482. |
[5] | 宫洵, 蒋冰晶, 胡云峰, 曲婷, 陈虹. 柴油机主-从双微元Urea-SCR系统非线性状态观测器设计与分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1055-1062. |
[6] | 钟兵, 洪伟, 金兆辉, 苏岩, 解方喜, 张富伟. 进气门早关液压可变气门机构运动特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 727-734. |
[7] | 席雷, 徐亮, 高建民, 赵振, 王明森. 厚壁矩形带肋通道内蒸汽流动及传热特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 752-759. |
[8] | 李龙, 张幽彤, 左正兴. 变负载控制在自由活塞内燃发电机的缸压控制中的应用[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 473-479. |
[9] | 田径, 刘忠长, 刘金山, 董春晓, 钟铭, 杜文畅. 基于燃烧边界参数响应曲面设计的柴油机性能优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 159-165. |
[10] | 卫海桥, 裴自刚, 冯登全, 潘家营, 潘明章. 压电喷油器多次喷射对GDI汽油机颗粒物排放的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 166-173. |
[11] | 李志军, 何丽, 姜瑞, 申博玺, 孔祥金, 刘世宇. 柴油机微粒捕集器灰分分布对其压降的影响评价[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1760-1766. |
[12] | 郭亮, 杨文昭, 王云开, 孙万臣, 程鹏, 李国良. 废气再循环对丁醇/柴油混合燃料发动机的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1767-1774. |
[13] | 虞浏, 刘忠长, 刘江唯, 杜宏飞, 许允. 直喷汽油机喷雾粒径特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(5): 1482-1488. |
[14] | 刘忠长, 腾鹏坤, 田径, 许允, 亓升林, 于凯波. 二级增压柴油机旁通阀调节特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(3): 796-803. |
[15] | 彭玮, 李国祥, 闫伟. 适用于发动机散热器的壁面函数改进[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(3): 804-810. |
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