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柴油-朗基循環(huán)對高廢氣回收率和高增壓柴油機(jī)制動燃油消耗率的改善

重型柴油機(jī)余熱回收系統(tǒng)對于改善燃油消耗具有顯著的意義。柴油-朗基循環(huán)（DRCC）是結(jié)合柴油循環(huán)和朗基循環(huán)的研究，用來闡明高廢氣回收率和高增壓柴油機(jī)對改善油耗的定量潛力。通過試驗(yàn)，研究DRCC對燃油消耗率的改善作用。本試驗(yàn)使用4沖程直噴單缸柴油機(jī)，測量發(fā)動機(jī)性能、燃料流率、氣體排放物和煙度等，確定高升壓和高廢氣回收率柴油機(jī)排氣熱的能量。

DRCC是柴油循環(huán)和朗肯循環(huán)的過熱聯(lián)合循環(huán)，本研究闡明通過DRCC從廢氣中回收廢熱的最大潛力。為此，在高升壓柴油機(jī)排氣管后安裝一個熱交換器，進(jìn)行高溫廢氣和工作流體之間熱交換，產(chǎn)生過熱蒸汽。據(jù)推測，該廢氣從熱交換器的出口返回到高壓回路廢氣再循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)氣歧管。高溫和由熱交換器產(chǎn)生的高壓過熱蒸汽被引入膨脹器，在其中膨脹以獲得輸出功率。將蒸汽輸送到蒸汽冷凝器，由壓縮機(jī)增壓至水飽和后，再次被引入熱交換器。

通過高增壓柴油機(jī)試驗(yàn)結(jié)果可以預(yù)測DRCC對油耗的改善作用。試驗(yàn)結(jié)果得出：①高增壓發(fā)動機(jī)的排氣損失隨負(fù)荷增加而增加，廢熱回收適用于中高負(fù)荷發(fā)動機(jī)；②排出氣體的質(zhì)量流率很大，可以從廢氣中回收能量，并確保改善燃料經(jīng)濟(jì)性；③DRCC在滿載（平均有效壓力為2.0MPa）時可使燃油消耗率改善2.6%～3.0%；④考慮到安全和環(huán)境問題，DRCC的工作介質(zhì)最好是水而不是甲醇、甲苯或HCFC-123。

Yamaguchi et al. SAE 2013-01-1638.

編譯：倪媛媛