面向超低氮氧化物和碳烟排放的乙醇/柴油双燃料燃烧与排放

摘要

采用先进燃烧控制手段,研究了乙醇预混比例、进气氧浓度和喷油时刻对燃烧和排放的影响规律.结果表明,采用乙醇/柴油双燃料燃烧模式可有效同时降低NOx和碳烟排放.在0.96 MPa指示平均有效压力(IMEP)的负荷下,采用约40％ EGR率以及高于50％的乙醇预混比例可实现低于0.2 g/(kW·h)的NOx排放以及接近于零的碳烟排放.当增加乙醇预混比例时,乙醇/柴油双燃料燃烧的滞燃期延长,而燃烧持续期变短.在较高乙醇比例下,虽然IMEP循环变动率较低,但50％放热点(CAS0)循环变动量变大从而使缸压峰值的循环变动率增加.为同时降低NOx和碳烟排放,相对柴油的单一燃料低温燃烧模式,乙醇/柴油双燃料模式降低了对EGR的依赖程度.双燃料燃烧的燃烧相位可以比较灵敏地受控于缸内直喷柴油的喷油时刻.基于精确的燃烧相位控制、增压压力和EGR率的协同控制,最终在IMEP为1.58 MPa的接近全负荷工况下同时降低了NOx和碳烟排放.