进气预混乙醇对增压中冷柴油机经济性与排放的影响.pdf

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1、第42卷第4期2013年8月小型内燃机与摩托车SMALLINTERNALCOMBUSTIONENGINEANDMOTORCYCLEV01．42No．4Aug．2013·排放技术·进气预混乙醇对增压中冷柴油机经济性与排放的影响+孙立1刘军恒2姚春德2潘望2(1一天津港(集团)有限公司天津3004612一天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室)摘要：在一台增压中冷的电控单体泵柴油机进气歧管上加装了乙醇喷射系统，研究乙醇喷射量对柴油机经济性和排放特性的影响规律。试验结果表明：和燃用纯柴油相比，进气预混乙醇后柴油机的NO。排放和烟度排放同时得到了改善。但是，与普通纯柴油不同的是，随着乙醇对柴油替代率

2、的增加，NO，／NO的比值不断变大。另外，在此模式下排气中的HC、CO及醛类排放比原机增加。经在排气系统中加装氧化催化转化器(DOC)可以将其去除。关键词：单体泵组合燃烧柴油机乙醇排放中图分类号：TK421．5文献标识码：A文章编号：1671—0630(2013)04—0067—06TheInfluenceofPremixingEthanolinIntakeManifoldontheTurbochargedInter·CooledDieselEngineFuelEconomyannEmissions一1一●‘SunLil-LiuJunhen92，YaoChunde2，PanWan921-

3、TianjinPort(Group)Co．，Ltd．(Tianjin，300461，China)2一StateKeylaboratoryofEngines，Ti肌jinUniversityAbstract：Fueleconomyandemissionsexperimentswereconductedonaturbochargedinter—cooledelectroniccontrolunitpumpdieselenginewithethanolinjectedintotheintakeporttofumigatemixture．Thetestresultsshowedthatdiese

4、lengineoperatingwiththepremixingethanolmethodcouldsimultaneouslyreducetheNO，andsmokeemissionsbutincreasetheCO，THC，aldehydesemissionsandtheratioofN02／NOcomparedwiththebaselinedieselengine．However，usingthedualfuelcoupledwithadieseloxidationcatalyst(DOC)，theCO，THCandaldehydesemissionscouldallbereduc

5、ed．Keywords：Unitpump；Compoundcombustion；Dieselengine；Ethanol；Emissions引言汽车尾气的排放是产生雾霾的一个重要因素，尤其柴油机的碳烟排放是最为关注的热点；而能源紧缺已成为制约中国经济发展的“瓶颈”之一。面对能源安全与环境污染的双重压力，寻找清洁可持续的替代燃料势在必行。乙醇含氧，不含硫，汽化潜热比柴油和汽油高，其主要方式为乙醇一柴油掺混或者预混燃烧。HwanamKim．etal⋯在一台共轨柴油机上燃用乙醇一柴油掺混燃料在ECEl3工况下THC和CO排放有所上升，加装热催化器催化效率可达50％～80％，其烟度下降了42％，

6、颗粒总数目和总重量分别下降11．7％一15％和19．2％一26．9％。WJLee等人¨o采用丁醇作为乳化剂使含水乙醇(水的体积分数为5％)与生物柴油／柴油融合在一起，在一个四冲程的单缸柴油机上进行试验，研究表明：由于水的冷却效应可减少NO。排放2．8％一6．0％，而颗粒(PM)排放减少了12．6％}基金项目：科技部863课题(NO．2012AAlll719)。作者简介：孙立(1976一)，男，硕士研究生，主要从事港口内燃机械管理与研究，开展内燃机代用燃料及尾气净化研究与应用工作。小型内燃机与摩托车第42卷一23．7％，热效率略有增加。研究文献[3]、[4]指出在柴油机进气管中喷人乙醇，缸

7、内直喷柴油双燃料燃烧方式，可以减少NO。、烟度和温室气体排放并改善热效率。姚春德等bo人在一台电控共轨柴油机上采用进气歧管喷射掺水乙醇的方式，利用柴油／乙醇组合燃烧(DECC)技术实现了柴油机的超低排放，并在排气管安装DOC可以很好地消除废气中的未燃HC和CO排放，发动机在中高负荷经济性明显改善。但是，进气预混乙醇在带有电控单体泵的重载柴油机上应用效果如何?本研究围绕这个问题，在一台6缸电控单体泵增压中冷柴油机上采用柴油／掺水乙醇组