基于高低压EGR技术实现高效天然气发动机燃烧

摘要

针对某国Ⅵ天然气发动机开展了提升进气混合均匀性和发动机经济性的试验,分析了进气系统结构优化(包含加装扰流器)对进气混合均匀性的影响;同时研究了高低压废气再循环(EGR)技术(即EGR从涡轮机前取气而从压气机前引入)对发动机燃烧和性能的影响规律以及探索了其实现高效燃烧的潜力.结果表明:对进气系统结构的优化能显著改善混合气的混合均匀性,减少各缸燃烧差异从而改善发动机经济性.高低压EGR技术的应用能显著减小EGR引入对高涡前压力依赖的需求,相比高压EGR方案可匹配更大涡端增压器同时满足对大比例EGR率的需求,从而显著降低泵气损失;并且高低压EGR技术降低了进气歧管温度来提高充量系数;此外,采用高低压EGR技术延长了混合气的混合时间尺度,进一步提高混合均匀性.最终,更加高效的燃烧和较低的泵气损失使发动机有效热效率(BTE)从原机水平39.12%提升至40.63%,改善幅度达3.9%.