EGR 對(duì)柴油機(jī)燃燒性能的影響

廢氣再循環(huán)（EGR）技術(shù)是減少發(fā)動(dòng)機(jī)NOx排放的常用技術(shù)，但EGR技術(shù)在柴油機(jī)中的應(yīng)用與顆粒物（PM）排放的增加和熱效率的降低有關(guān)。通過(guò)實(shí)證調(diào)查和參數(shù)分析，以全面了解EGR率對(duì)柴油機(jī)性能參數(shù)的影響。在評(píng)估EGR對(duì)降低NOx排放影響的同時(shí)，估計(jì)該技術(shù)對(duì)PM排放增加和發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率降低的影響。分析了兩種噴射策略，即柴油噴射策略和雙燃料噴射策略（將高揮發(fā)性液體燃料直接注入進(jìn)氣口，而將柴油直接噴入氣缸），以研究不同燃料成分對(duì)柴油機(jī)的影響。

研究分析結(jié)果表明，發(fā)動(dòng)機(jī)排放的NOx量與由EGR引起的進(jìn)氣口氣體稀釋度直接相關(guān)，而與加油策略、進(jìn)氣增壓和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷水平無(wú)關(guān)。在雙燃料噴射策略下，分別研究3種噴射燃料（乙醇、丁醇和汽油）對(duì)柴油機(jī)性能的影響，結(jié)果表明，該噴射策略能夠降低NOx的排放，但若要實(shí)現(xiàn)超低NOx的排放，還需要使用EGR技術(shù)。由于進(jìn)氣稀釋水平的增加，因此兩種噴射燃燒策略下發(fā)動(dòng)機(jī)PM的排放趨于增加，但以乙醇作為噴射燃料，發(fā)動(dòng)機(jī)PM的排放量降低。進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣口氣體稀釋水平的增加能夠顯著降低發(fā)動(dòng)機(jī)NOx和PM的排放。隨著EGR率的增加，發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率的降低主要是由發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃料燃燒異常且燃燒效率降低而引起的。通過(guò)調(diào)整燃料噴射策略中柴油的噴射正時(shí)，可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)燃料燃燒異常的現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)柴油噴射正時(shí)進(jìn)行閉環(huán)控制，將進(jìn)氣稀釋水平限制在中等水平就可以顯著提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率。經(jīng)理論和實(shí)證分析證明了通過(guò)進(jìn)氣增壓和調(diào)節(jié)新鮮空氣流量來(lái)控制EGR、降低NOx和PM的排放，可提高柴油機(jī)的熱效率。

刊名：Energy Conversion and Management（英）

刊期：2016年第116期

作者：Prasad S.Divekar et al

編譯：趙喚