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EGR对煤制油-生物柴油气体及颗粒排放特征的影响

2020-03-21瞿磊刘帅谢纬安樊登柱施蒋彬

车用发动机 2020年1期

瞿磊,刘帅,谢纬安,樊登柱,施蒋彬

(1.南通职业大学汽车与交通工程学院,江苏 南通 226000 2.江苏大学汽车与交通工程学院,江苏 镇江 212013)

原油资源紧缺、环境污染突出是我国亟待解决的重要课题。F-T柴油是煤间接液化的产物之一,具有高十六烷值、高热值、低硫和低芳香烃等优良特性,但也存在低温特性和润滑性较差等缺点[1]。生物柴油具有可再生、十六烷值高、低硫、无芳烃和润滑性好等特点,但与柴油相比,存在黏度高和雾化差等缺点[2]。F-T柴油与生物柴油混合可以形成互补,研究表明,F-T柴油能与生物柴油任意比例互溶,混合燃料可以显著降低柴油机粗暴度和炭烟排放[3]。考虑两种燃料的理化特性,按体积分数,生物柴油50%和F-T柴油50%混合,是一种较为理想的替代燃料[4]。但是生物柴油的加入,会导致柴油机的NOx排放增加[5]。废气再循环是降低NOx最有效的技术手段之一,具有结构简单、成本低的优点[6]。

EGR主要通过降低缸内混合气中氧浓度和最高燃烧温度,带来了热效应、稀释效应和化学效应等影响,从而降低NOx排放[7-8]。同时,EGR会对HC、CO和炭烟颗粒等排放物产生影响[9]。柴油机燃用F-T柴油,采用EGR技术,NOx排放显著下降,低负荷时,核态颗粒明显增加,中高负荷时,积聚态颗粒明显增加[10]。主要是因为低负荷时,EGR的热效应和化学效应抑制了部分炭核的生长,促使小粒径颗粒增加,中高负荷时,EGR的稀释效应促进了炭核生长,颗粒粒径增大[11]。柴油机燃用生物柴油,随着EGR率的增加,低负荷时核态颗粒数密度明显增加,中负荷时积聚态颗粒明显增加,核态颗粒有所减少[12]。……

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