甲醇发动机负荷控制的稀薄燃烧与废气再循环试验评估

甲醇发动机负荷控制的稀薄燃烧与废气再循环试验评估

使用轻质燃料作为发动机燃料可增强能源安全、减少温室气体排放。研究表明，在节气门开度不变的情况下，通过控制混合气浓度及废气再循环改变发动机产生的负荷，可提高经济性。

研究了甲醇发动机在节气门开度保持不变的情况下，通过废气再循环或稀薄燃烧控制发动机负荷的可行性。试验采用单缸发动机，证实了两种发动机负荷控制策略均能提高指示燃油效率5%左右。相比于节气门控制负荷的方法，这主要是因为减少了节气门损失及冷却损失等。对于汽油机，这两种方法的效率受到限制是由于缓慢的燃烧速率及稀释所带来的周期性变动。同时，缸内温度的下降减少了NOx排放。但是，对于稀薄燃烧，会降低三元催化器的效率。

基于上述结果，使用废气再循环控制发动机负荷更为可靠，因为这样既可增加效率又不会牺牲排放性。第二轮，试验采用4缸涡轮增压柴油机，其压缩比为19.5:1。高压缩比、涡轮增压以及缸内扰流使废气再循环的比例可达到50%，并且不会有大的周期变化。

由于发动机高的压缩比，试验中峰值制动热效率可达到42%。在部分负荷情况下，燃油效率可提高20%，NOx的排放量被控制到可忽略不计的程度。研究表明，对于甲醇发动机，采用废气再循环作为发动机负荷控制策略是一种可行的方法。

Jeroen Vancoillie et al.SAE 2012-01-1283.

编译：郝值