过量空气系数对柴油/甲醇RCCI发动机非常规排放特性的影响

摘要：

为探究柴油/甲醇反应活性控制压燃(Reactivity Controlled Compression Ignition,RCCI)发动机非常规排放特性及影响机理,该研究对某高压共轨柴油机进气歧管进行改造,搭建了柴油/甲醇双燃料RCCI发动机专用试验台架,系统研究了不同甲醇替代率、过量空气系数对发动机非常规排放物的影响规律.结果表明:最大转矩转速(2000 r/min)、不同负荷工况下,随甲醇替代率增大,柴油/甲醇RCCI发动机甲醇、甲醛、芳香烃碳氢化合物和SO2排放量升高,非甲烷总烃、CO2排放降低;25％负荷、甲醇替代率从0％增加到15％,CO2排放量降低4.5％;100％负荷、30％甲醇替代率时,CO2排放量较纯柴油模式减少6.8％.随过量空气系数减小,未燃甲醇、甲醛、非甲烷总烃和SO2排放量降低,CO2排放升高;25％负荷下,过量空气系数从3.48减小到3.05,5％、10％、15％替代率下甲醇排放量分别降低16.9％、12.7％和14.5％,甲醛排放量分别降低8.8％、10.8％和10.5％,非甲烷总烃排放量平均下降75％;100％负荷下,过量空气系数从1.6减小到1.38,10％、20％、30％替代率下甲醇排放量分别降低45.6％、45.9％和43.9％,非甲烷总烃排放分别降低18.2％、27.3％和60％,甲醛排放量平均减少34.4％;高负荷下芳香烃碳氢化合物随过量空气系数的减小而升高,低负荷下变化不明显;RCCI模式下,碳氢化合物的主要成分是未燃甲醇和甲醛,适当关小节气门开度,减小过量空气系数,对降低非常规污染物排放有利.外特性工况下,随发动机转速增加,未燃甲醇、非甲烷总烃、二氧化碳排放降低,甲醛排放增多;不同转速下随着甲醇替代率增加,非甲烷总烃和二氧化碳排放降低,未燃甲醇和甲醛排放量增加.研究结果可为柴油/甲醇双燃料RCCI发动机非常规排放物控制奠定理论基础.

关键词：发动机、燃烧、柴油、甲醇、过量空气系数、非常规排放物

所属期刊栏目：37

分类号：TK422;TK421+.5(内燃机)

资助基金：云南省科技计划;国家自然科学基金

在线出版日期：2021-07-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：52-61