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基于發(fā)電機(jī)應(yīng)用的不同工況下天然氣6缸柴油機(jī)燃燒和排放特性研究

近年來，內(nèi)燃機(jī)的排放法規(guī)越來越嚴(yán)格。天然氣作為一種清潔綠色的可替代資源已被廣泛應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。

主要研究了天然氣雙燃料柴油機(jī)在滿足發(fā)電機(jī)應(yīng)用于不同工況（由低荷到滿荷）下的燃燒和氣體排放特性。機(jī)電系統(tǒng)由18L 6缸柴油機(jī)和滿負(fù)荷下額定功率為600kW的發(fā)電機(jī)組成。天然氣流量的電子控制通過節(jié)流閥實(shí)現(xiàn)，并經(jīng)進(jìn)氣歧管進(jìn)入燃燒室。

在不同載荷下，測量柴油和雙燃料發(fā)動機(jī)CO、HC和NOx等排放量。研究還給出了在雙燃料模式下柴油機(jī)氧化催化劑對減少HC和CO排放的影響。在每個負(fù)荷工況下，當(dāng)保持相同的輸出功率時，空氣百分比的增加對應(yīng)柴油消耗量的減少。改進(jìn)了發(fā)動機(jī)氣缸蓋，以使每個氣缸中的壓電壓力傳感器能記錄缸內(nèi)壓力數(shù)據(jù)，并進(jìn)行燃燒分析。

測量了缸內(nèi)壓力、尾氣排放及其它相關(guān)的發(fā)動機(jī)參數(shù)，如不同位置點(diǎn)的溫度和壓力，然后用這些數(shù)據(jù)識別了不同負(fù)荷下進(jìn)氣系統(tǒng)的極限參數(shù)。正如預(yù)期的那樣，雙燃料工況下的NOx排放量相比柴油工況減少。試驗(yàn)結(jié)果還顯示了燃燒過程中的循環(huán)變化以及氣缸到氣缸的變化，以及在低負(fù)荷下HC和CO的排放限制了進(jìn)氣。在更高的負(fù)荷下，雙燃料發(fā)動機(jī)的排氣溫度限定了氣體燃料的百分比。

Mayank Mittal et al. SAE 2014-01-1312.

編譯：張振偉