废气再循环和米勒循环中速重型柴油机的NOx减排试验



废气再循环和米勒循环中速重型柴油机的NOx减排试验

研究了基于EGR（废气再循环）冷凝器的能量平衡，确定了一种新的测量EGR率的方法，达到2.2%的相对误差，而以前的方法测量位置混乱且操作不正确。这个方法使用简单的传感器不需要大量维护，可以保证测量的准确性。研究了不同EGR率对燃油消耗和发动机排放的影响，及测量的气缸压力和计算的热释放速率对燃烧过程中EGR物理效应的影响。高压冷EGR的使用可以减少发动机NOx的排放，增加EGR率，对于不同路况，可以减少高达70%的NOx。NOx最大程度地减少可通过米勒循环实现。然而，EGR的使用对油耗和CO与PM的排放影响显著。未燃烧的HC排放不受EGR应用的负面影响，与小型发动机的大多数研究结果相反。使用标准凸轮轴的柴油机可改善燃油经济性。EGR技术相比于米勒循环技术，一定油耗对应一个较低的NOx水平。另外，由于其较高的容积效率，CO与PM的排放量在整个负荷区域内非常低。

重点研究了EGR的高负荷影响，因为在排放循环计算中这些负荷点具有较高的权重因子。然而，EGR在低负荷运行时也出现困难，CO和PM排放量高。通过共轨柴油喷射系统解决低负荷问题，因其具有高压喷射、承载能力，后喷射功能的使用减少了CO 和PM的排放。低负荷运行时喷油提前会提高燃烧压力，缩短燃烧持续时间，降低CO和PM的排放量，同时提高效率。结合涡轮增压与发动机的精准匹配，共轨喷射系统的应用将成为发动机概念优化的下一个重要步骤。

刊名：Energy（英）

刊期：2014年第76卷

作者：Roel Verschaeren et al

编译：郭永奇