低溫大EGR率氫氣對(duì)柴油機(jī)NOx和熱效率的影響

低溫大范圍廢氣再循環(huán)技術(shù)在控制柴油機(jī)NOx排放方面效果顯著，但會(huì)導(dǎo)致較低的熱效率和較高的未燃HC排放。本項(xiàng)研究中，將氫氣加入到柴油機(jī)的進(jìn)氣歧管來(lái)探索低溫大EGR條件下氫氣對(duì)NOx排放和熱效率的影響。研究中，加氫量約占總?cè)剂系蜔嶂档?%～10%左右，試驗(yàn)過(guò)程中控制發(fā)動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)不變，通過(guò)改變加氫量觀察排氣中CO2含量的變化，進(jìn)氣溫度由EGR中冷器和發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部冷卻系統(tǒng)控制在25℃左右。

后處理技術(shù)在減少NOx排放方面成果顯著，但隨著成本的增加和法規(guī)的日益嚴(yán)格需要尋求新地處理方法，而通過(guò)加氫與合理地控制缸內(nèi)混合氣濃度的分布可以很好地降低NOx排放。圖1為試驗(yàn)框架圖，試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)為高壓共軌直噴柴油機(jī)，所用的電控單元控制發(fā)動(dòng)機(jī)最基本的工作參數(shù)并調(diào)節(jié)廢氣再循環(huán)率和溫度，另外發(fā)動(dòng)機(jī)上裝有低壓循環(huán)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能有效降低廢氣再循環(huán)中的廢氣溫度。

在特定的廢氣再循環(huán)率條件下，發(fā)動(dòng)機(jī)的有效熱效率隨著氫氣的加入略有增加，氫氣的加入還促使未然HC的氧化，使CO的排放量增加。另外，NOx含量隨著氫氣的加入在大的廢氣再循環(huán)率條件下明顯降低，這主要是大的廢氣再循環(huán)率條件下氫氣的加入量增加所致。

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作者：Buomsik Shin et al

編譯：張自雷