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廢氣再循環(huán)和米勒循環(huán)中速重型柴油機的NOx減排試驗

研究了基于EGR（廢氣再循環(huán)）冷凝器的能量平衡，確定了一種新的測量EGR率的方法，達到2.2%的相對誤差，而以前的方法測量位置混亂且操作不正確。這個方法使用簡單的傳感器不需要大量維護，可以保證測量的準(zhǔn)確性。研究了不同EGR率對燃油消耗和發(fā)動機排放的影響，及測量的氣缸壓力和計算的熱釋放速率對燃燒過程中EGR物理效應(yīng)的影響。高壓冷EGR的使用可以減少發(fā)動機NOx的排放，增加EGR率，對于不同路況，可以減少高達70%的NOx。NOx最大程度地減少可通過米勒循環(huán)實現(xiàn)。然而，EGR的使用對油耗和CO與PM的排放影響顯著。未燃燒的HC排放不受EGR應(yīng)用的負(fù)面影響，與小型發(fā)動機的大多數(shù)研究結(jié)果相反。使用標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸的柴油機可改善燃油經(jīng)濟性。EGR技術(shù)相比于米勒循環(huán)技術(shù)，一定油耗對應(yīng)一個較低的NOx水平。另外，由于其較高的容積效率，CO與PM的排放量在整個負(fù)荷區(qū)域內(nèi)非常低。

重點研究了EGR的高負(fù)荷影響，因為在排放循環(huán)計算中這些負(fù)荷點具有較高的權(quán)重因子。然而，EGR在低負(fù)荷運行時也出現(xiàn)困難，CO和PM排放量高。通過共軌柴油噴射系統(tǒng)解決低負(fù)荷問題，因其具有高壓噴射、承載能力，后噴射功能的使用減少了CO 和PM的排放。低負(fù)荷運行時噴油提前會提高燃燒壓力，縮短燃燒持續(xù)時間，降低CO和PM的排放量，同時提高效率。結(jié)合渦輪增壓與發(fā)動機的精準(zhǔn)匹配，共軌噴射系統(tǒng)的應(yīng)用將成為發(fā)動機概念優(yōu)化的下一個重要步驟。

刊名：Energy（英）

刊期：2014年第76卷

作者：Roel Verschaeren et al

編譯：郭永奇