甲醇和EGR降低柴油机NO_x和碳烟排放的试验研究

在4100QBZL增压中冷柴油机上进行了M15甲醇柴油的试验研究。在维持原机动力性的基础上,研究了不同EGR率对柴油机燃用M15甲醇柴油时的动力性、经济性、燃烧特性、NOx和碳烟排放的影响。结果表明:甲醇可以同时降低柴油机的NOx和碳烟排放,但造成柴油机动力性下降,经济性变差。增加9.5%的供油量后,柴油机可以维持原机的动力性,碳烟排放较低,但NOx排放量大幅度上升。采用EGR系统后,随着EGR率的增加,最高缸压、最大放热率和缸内温度逐渐降低,所对应的曲轴转角后移,NOx排放大幅度降低,烟度有不同程度的恶化。在维持动力性和经济性的基础上选择合适的EGR率可以使柴油机的NOx排放和烟度排放均低于燃用0#柴油。

La0.9Rb0.1Co1-xFexO3-δ钙钛矿催化剂上NOx辅助碳烟燃烧性能的研究

通过柠檬酸溶胶凝胶法制备了La0.9Rb0.1Co1-xFexO3-δ（x=0.1～0.8）系列钙钛矿催化剂。通过X射线衍射（XRD）、氢气程序升温还原（H2-TPR）、NOx程序升温脱附（NOx-TPD）及X射线光电子能谱（XPS）考察了Fe含量变化对催化剂结构、NOx辅助碳烟燃烧反应活性、催化剂氧化还原活性、催化剂表面Fe和Co的化学状态以及NOx储存能力的影响。结果表明：所制备的催化剂均保持钙钛矿结构,Co与Fe的共掺杂改变了B位金属的化学状态,催化剂表面存在Co2＋和更高价态的Fe物种。相比纯LaCoO3和LaFeO3,La0.9Rb0.1Co1-xFexO3-δ（x=0.1～0.8）催化剂碳烟燃烧的特征温度T50分别下降约30和70℃,碳烟燃烧的速度也随之加快。同时,在NOx辅助碳烟燃烧过程中,NO氧化所生成的NO2可与碳烟反应生成N2,其中La0.9Rb0.1Co0.6Fe0.4O3-δ催化剂具有最高的NOx消除能力,在381℃时达到36.4%。

双层喷孔喷油器喷油压力对增压柴油机排放影响的研究

双层喷孔喷油器能扩大喷油的空间分布范围,有利于混合气的形成。喷油压力作为此类喷油器的重要物理参数,强烈地影响着喷射燃油的雾化效果,进而对缸内燃油燃烧以及排放特性产生显著的影响。为此,利用三维CFD软件FIRE对一台带双层喷孔喷油器的增压式直喷柴油机进行了缸内燃烧和排放模拟计算;同时,分析研究了喷油压力对缸内三维流场、燃油蒸发、油滴滴径以及NOx和碳烟等的影响规律,并对模拟计算的示功图和排放结果进行了实验验证。计算结果表明,提高喷油压力能促进燃油的缸内蒸发,减小油滴的索特平均直径,提高缸内平均温度,使NOx排放升高而碳烟排放降低。实验结果证明了计算模型的可靠性。

二甲醚均质充量与柴油喷射复合燃烧方式对发动机性能的影响

为优化内燃机燃烧,在一台高压共轨增压中冷柴油机上进行了二甲醚均质充量与柴油复合燃烧对降低发动机的NOx和碳烟排放的研究,并与单独燃烧柴油的发动机性能进行了对比研究.试验结果表明,在二甲醚供给量控制在不发生爆震燃烧的前提下,在低负荷时,复合燃烧方式的有效热效率比单独燃烧柴油时稍低,相差很小;在大负荷时,复合燃烧方式比单独燃烧柴油的有效热效率显著提高.说明二甲醚作为一种新型燃料,对于大幅降低柴油发动机的NOx排放和碳烟排放是非常有效的.

通过废气再循环实现柴油低温燃烧的实验研究(英文)

应用废气再循环(EGR)能够降低缸内氮氧化物(NOx)生成,是实现柴油低温燃烧的一种有效方法。以同时降低NOx和碳烟为目的,恰当的喷油策略和进气增压控制则是除EGR之外的两个关键因素。该文的实验是在先进的发动机实验平台上完成的,该实验平台可以精确并单独控制这三项参数,以单独研究每一个参数对发动机排放的影响。实验结果表明:在本研究的低温燃烧范围内,应用EGR是降低NOx排放的最有效手段;然而,喷油压力和进气压力对NOx仅有轻微影响。另一方面,在不同EGR条件下,可以通过提升喷油压力来减少碳烟排放;针对高碳烟情况,提升进气压力可以有效降低碳烟峰值。但是,随EGR率的增加,由于氧气含量减少和火焰温度降低,导致较高的碳氢和一氧化碳排放。