柴油和压缩天然气双燃料发动机及其后处理系统



柴油和压缩天然气双燃料发动机及其后处理系统

城市客车使用压缩天然气对减少柴油燃料的总消耗量是一项重要的方案，而且可以减少一些大都市的运营成本。与装备专用压缩天然气发动机的车辆相比，装备可以使用纯柴油或柴油压缩天然气双燃料发动机的车辆具有更大优势，因为当压缩天然气不足时，发动机还能够仅靠柴油燃料运行。在巴西，这种双料发动机车辆具有转让价值，因为大都市的公交车转让到小城市时，由于小城市缺少CNG的配套设施，单靠CNG车辆无法转让；另外就其具有稳定性以及不需要火花点火，这是因为燃料燃烧可以依靠预喷射的柴油来点燃。

压缩天然气达到90%替代率的CNG柴油双燃料柴油机的CO2排放量可以减少19%。与相同性能和负荷的纯柴油机相比，双燃料发动机尽管效率略低，但CO2和PM排放明显降低，其中CO2排放量＜47.5g/kW·h。

柴油和压缩天然气的双燃料发动机的甲烷排放量较高，因此需要加装一套尾气后处理系统。以一台排量7.2L、功率175kW、扭矩850N·m的欧5发动机为例介绍尾气后处理系统（图1）。氧化剂是为减少甲烷和CO排放量，其装在一个金属容积内并安装于车上。通过这套后处理系统后，甲烷的排放量明显减少，从而优化了双燃料柴油机的排放特性。

Nilton Mitsuro Shiraiwa et al. SAE 2013-36-0490.

编译：张冬冬