EGR 對柴油機燃燒性能的影響

EGR 對柴油機燃燒性能的影響

廢氣再循環（EGR）技術是減少發動機NOx排放的常用技術，但EGR技術在柴油機中的應用與顆粒物（PM）排放的增加和熱效率的降低有關。通過實證調查和參數分析，以全面了解EGR率對柴油機性能參數的影響。在評估EGR對降低NOx排放影響的同時，估計該技術對PM排放增加和發動機熱效率降低的影響。分析了兩種噴射策略，即柴油噴射策略和雙燃料噴射策略（將高揮發性液體燃料直接注入進氣口，而將柴油直接噴入氣缸），以研究不同燃料成分對柴油機的影響。

研究分析結果表明，發動機排放的NOx量與由EGR引起的進氣口氣體稀釋度直接相關，而與加油策略、進氣增壓和發動機負荷水平無關。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）對柴油機性能的影響，結果表明，該噴射策略能夠降低NOx的排放，但若要實現超低NOx的排放，還需要使用EGR技術。由于進氣稀釋水平的增加，因此兩種噴射燃燒策略下發動機PM的排放趨于增加，但以乙醇作為噴射燃料，發動機PM的排放量降低。進氣壓力和進氣口氣體稀釋水平的增加能夠顯著降低發動機NOx和PM的排放。隨著EGR率的增加，發動機熱效率的降低主要是由發動機內燃料燃燒異常且燃燒效率降低而引起的。通過調整燃料噴射策略中柴油的噴射正時，可以降低發動機燃料燃燒異常的現象。通過對柴油噴射正時進行閉環控制，將進氣稀釋水平限制在中等水平就可以顯著提高發動機的燃燒效率。經理論和實證分析證明了通過進氣增壓和調節新鮮空氣流量來控制EGR、降低NOx和PM的排放，可提高柴油機的熱效率。

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