廢氣再循環和水乳化法降低高速直噴柴油機NOx和顆粒排放的試驗研究
隨著對柴油機排放控制的日益嚴格,目前乳化法(將水引入燃燒室,用噴油器將乳化燃料噴入氣缸方法)已經在大型船用柴油機上得以應用,此方法對減少NOx排放比較有效。試驗在一臺1.5L柴油機上進行,發動機配備有噴射壓力達到160MPa的共軌噴射系統、可變截面渦輪增壓器、內部冷卻器和柴油氧化還原器等裝置,圖1為試驗裝置圖。另外,為獲得穩定的乳化柴油試驗,采用了親水親油平衡理念,即在乳化柴油中加入2種添加劑使乳化柴油性質更加穩定。
試驗結果表明:①在無廢氣再循環條件下對乳化柴油和純柴油的燃燒及排放情況進行對比發現,隨著乳化柴油乳化程度和噴射策略的變化,NOx排放量最大能減少50%,顆粒排放同樣也有一定程度的改善,燃燒受乳化柴油乳化程度的影響非常明顯,隨著乳化柴油的噴入發動機點火延時會增加,但混合氣質量會有一定程度的提升;②在廢氣再循環條件下噴入乳化柴油能有效的改善NOx和顆粒排放;③雖然乳化柴油在燃燒和排放方面都有一定的優點,但還要注意幾點,首先就是乳化柴油面臨一定程度的冷起動問題,其次就是用高壓噴射乳化柴油時會有可靠性的問題,最后就是乳化柴油的穩定性問題,這也給乳化柴油的發展指明了一定的方向。
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作者:Alain Maiboom et al
編譯:張自雷