不同进气氛围耦合废气再循环对双燃料发动机工作过程的影响
2022-04-13陈贵升王震江
陈贵升,魏 峰,李 冰,王震江,黄 震,罗 赢
(1.昆明理工大学 云南省内燃机重点实验室,昆明 650500;2.解放军31638 部队,昆明 650051)
0 概述
面对日趋苛刻的排放法规和日益严峻的能源紧缺问题[1-2],使用天然气/柴油反应活性控制压燃(reactivity charge compression ignition,RCCI)发动机能有效减少碳烟排放并缓解石化能源危机,但其HC 和CO 排放较高,且在低负荷工况高替代率时还存在燃烧稳定性较差等问题[3-4]。为解决这些问题,需要增强缸内混合气化学活性及活性分层。H2作为气体燃料具有扩散系数高、着火范围宽、燃烧速度与火焰传播速度快等特点。掺氢虽然会导致压力升高率升高,但可以提高混合气的化学活性,从而改善缸内混合气燃烧品质[5]。另外,通过富氧燃烧技术也可以改善双燃料发动机低负荷工况高替代率时的燃烧和排放特性。
文献[6]中基于一台重型柴油机研究了进气掺氢对柴油机性能的影响,结果表明进气掺氢有助于降低CO 和CO2排放,但对未燃碳氢化合物(unburned hydrocarbons,UHC)影响不大。文献[7]中研究了掺氢或天然气对燃烧过程的影响,结果表明掺氢提高了瞬时放热率峰值,缩短了燃烧持续期。文献[8]中针对天然气/柴油双燃料RCCI 发动机不同负荷工况下的燃烧和排放特性进行了研究,结果发现在低负荷时掺氢可以改善燃烧,降低CO 和HC排放。文献[9]中通过试验研究也得到相似结论。掺氢可以一定程度改善缸内燃烧,降低部分排放物排放值,但压力升高率升高,NOx排放恶化。而引入废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)可在一定程度上控制缸内燃烧速率,降低压力升高率及NOx排放[10]。……
