高低压废气再循环系统(EGR)对进气道喷醇式柴油甲醇双燃料发动机的影响

以一台加装了进气道喷醇系统（MIIA）、高低压废气再循环系统（EGR）的2.8 L增压中冷高压共轨直喷柴油机为平台,在不同负荷下开展不同外部EGR循环方式对进气道喷醇式柴油甲醇双燃料发动机性能影响的试验研究.结果表明,柴油甲醇组合燃烧（DMCC）技术对EGR技术具有良好兼容性.在采用国VI排放法规标准规定的稳态试验循环（WHSC）测试条件下,借助EGR技术的DMCC发动机氮氧化物（NO_x）排放会显著降低且颗粒物（PM）保持在较低水平,打破了NO_x-PM的trade-off关系.此外,不同EGR方式对排放特性、进排气参数、燃烧特性和经济性能的影响存在显著差异,耦合排气背压阀（BPV）后的低压EGR策略可实现更高的EGR率,将NO_x排放降至国VI限值附近.但同等EGR率下发动机采用高压EGR更具优势,利于均质混合气的形成,增加预混燃烧占比,获得更高的燃烧效率和热效率.然而受限于高EGR率需求,采用单一型式EGR策略实现DMCC发动机满足国VI限值仍存在困难.     

柴油预喷参数对进气预喷甲醇柴油机燃烧和排放的影响

在一台满足国Ⅵ排放的柴油机基础上,采用进气预喷甲醇的方式替代原机的尿素辅助的选择性还原技术（SCR）,探究不同柴油预喷油量和预喷时刻对发动机燃烧、性能和排放的影响.结果表明：在最大扭矩转速1690 r·min^-1和280 N·m （1.25 MPa BMEP）工况下,当甲醇在整个燃料的能量占比（占总燃料能量的63%~65%）和柴油预喷时刻不变时,柴油预喷油量从1.5 mg·cyc^-1（占循环喷油量8%）增加到7.5 mg·cyc^-1（占循环喷油量48%）可以有效改善甲醇混合气的活性,此时达到50%燃料燃烧放热量（CA50）会提前,燃烧速率增大,气缸内燃烧爆压（P_max）和最高压力升高率（R_max）提高,同时有效热效率（Brake Thermal Efficiency,BTE）增加6%,PM、CO和THC比排放分别降低50%、61%和29%.但预喷油量超过6 mg·cyc^-1时,NO_x排放显著增加.相比之下,柴油预喷时刻的变化对发动机燃烧的影响较小.适当提前预喷可以在降低P_max和R_max的同时减少NO_x、CO和PM比排放.因此,采用优化的柴油预喷参数可以获得更高的有效热效率和极低的排放.