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具有雙燃料系統(tǒng)的柴油機排放性能研究

氫和壓縮天然氣是化石燃料的替代品。許多研究都表明了使用氫氣和天然氣混合氣體（HCNG）為燃料的內(nèi)燃機在改善性能、降低排放水平方面的具有優(yōu)勢。從短期到中期來看，通過在內(nèi)燃機內(nèi)使用HCNG以及在其它應(yīng)用中將HCNG作為主要燃料，或作為柴油機雙燃料系統(tǒng)的二次燃料可以減輕空氣污染。

研究了使用HCNG作為二次燃料的歐4標準柴油機（2494mL排量、D4D共軌直噴式、4缸）的排放性能，并將其與柴油和HCNG燃料柴油機的排放性能進行比較。試驗使用少量柴油引燃并將HCNG混合氣作為發(fā)動機的二次燃料。結(jié)果表明，對于試驗選用的柴油機以及經(jīng)適當改進的HCNG和柴油雙燃料系統(tǒng)來說，HCNG是安全的；柴油和HCNG雙燃料系統(tǒng)可將發(fā)動機的排放水平降到歐4排放要求，即當發(fā)動機從低轉(zhuǎn)速（800r/min）到高轉(zhuǎn)速（4000r/min）運行過程中，相比純柴油機，具有柴油和HCNG雙燃料系統(tǒng)的發(fā)動機CO排放平均下降12.97%，HC排放下降15.84%，NOx排放下降1.16%，PM排放下降9.14%。從低轉(zhuǎn)速到最高轉(zhuǎn)速運行時，使用雙燃料系統(tǒng)的發(fā)動機相比使用純柴油的發(fā)動機，其廢氣排放量較低。

采用不同策略對在發(fā)動機中使用HCNG作為二次燃料以降低柴油機的排放水平做進一步研究。研究還表明，HCNG-柴油雙燃料系統(tǒng)的發(fā)動機在具有較高燃油經(jīng)濟性的條件下應(yīng)保持低排放水平且各性能間具有最佳平衡。

刊名：International Journal of Hydrogen Energy（英）

刊期：2014年第39期

作者：Kasidet Pichayapat

編譯：趙喚