本文關鍵詞：EGR回路噴甲醇在柴油機上的應用研究

  更多相關文章： EGR 柴油機 甲醇 NOx 碳煙

【摘要】：隨著環(huán)保問題的重要性日益增加,能源危機的不斷凸顯,排放法規(guī)的日益嚴格,節(jié)能減排是世界各國需要迫切解決的問題。EGR能有效降低NOx的排放;甲醇是一種清潔、高效的燃料,而且來源廣泛、價格相對柴油低廉,柴油機燃用含甲醇燃料可以大大降低碳煙的排放。因此利用EGR技術以及柴油甲醇混燃成為近年來研究的熱點課題。本論文在YC6A220C柴油機上進行臺架實驗,選用外部循環(huán)EGR。甲醇通過可調甲醇泵噴入到EGR回路中,由于甲醇的沸點為64.7℃,而柴油機正常工作時尾氣余熱溫度遠高于甲醇的沸點,利用高溫尾氣余熱足以將甲醇汽化,隨著尾氣一同進入柴油機氣缸中。甲醇的噴入量可以用甲醇泵調節(jié),這樣就避免了柴油-甲醇乳化液的性質不穩(wěn)定,久置易分層,且不利于儲存等問題。本試驗分別從以下三種組合方式入手:(1)同EGR率、同醇耗率;(2)不同EGR率、同醇耗率;(3)同EGR率、不同醇耗率,通過這三種不同的組合方式在柴油機上進行實驗研究。試驗結果表明:噴入甲醇量合適不僅可以改善燃燒狀況,同時還能夠在一定程度上降低NOx和碳煙的排放。由于甲醇的熱值比較低,導致柴油機的動力性略有下降,放熱率的峰值也有所減小,缸壓和放熱率的峰值所對應的曲軸轉角有后移的趨勢。在中、高負荷時還會使燃油消耗率增加2.2%~5.6%。隨著醇耗率的增大,負荷特性煙度逐漸降低,NOx在小的醇耗率時有所下降,大的醇耗率時有所升高;HC排放在所有負荷都增加,小負荷增幅更大;噴入的甲醇量越多,出的扭矩降幅越大。因此,要想保證柴油機在噴入甲醇后的動力性和原機的動力性大致相同,必須增加每循環(huán)供油量。EGR和進氣道噴甲醇的搭配具有一定的互補性,在試驗過程中精心調配甲醇噴入量與EGR率,不僅可以維持發(fā)動機動力性和經濟性基本不變,而且還能改善發(fā)動機的燃燒狀況,拓寬發(fā)動機的工作范圍,降低NOx和碳煙的排放。
【關鍵詞】：EGR 柴油機 甲醇 NOx 碳煙
【學位授予單位】：寧波大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK427
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-21
• 1.1 論文研究的背景及意義10-12
• 1.2 船舶柴油機的排放控制技術12-18
• 1.2.1 機內凈化12-13
• 1.2.2 機外凈化13-15
• 1.2.3 采用代用燃料15-18
• 1.3 甲醇燃料的介紹18-19
• 1.3.1 甲醇物理及化學特性簡介18
• 1.3.2 甲醇燃料在國外的應用現狀18-19
• 1.3.3 甲醇燃料在國內的應用現狀19
• 1.4 本課題的研究意義及主要研究內容19-21
• 2 進氣道噴甲醇結合EGR臺架試驗的設計及數據的處理21-34
• 2.1 試驗條件21-23
• 2.1.1 試驗裝置21-22
• 2.1.2 實驗燃料22-23
• 2.2 試驗方案的設計23-31
• 2.2.1 EGR系統廢氣流動路線的選擇23-24
• 2.2.2 EGR率計算公式的選擇24-26
• 2.2.3 EGR冷卻器的設計26
• 2.2.4 冷卻器結構參數的確定26-30
• 2.2.5 試驗臺架的布置30-31
• 2.3 甲醇噴入量的確定和最佳EGR率的確定31-32
• 2.4 試驗數據的處理32-34
• 2.5 本章小結34
• 3 同EGR率、同醇耗率時的性能分析34-43
• 3.1 柴油機NOx和微粒的生成機理和影響因素34-36
• 3.1.1 柴油機NOx的生成機理和影響因素34-35
• 3.1.2 柴油機微粒的生成機理和影響因素35-36
• 3.2 同EGR率、同醇耗率對柴油機排放性的影響36-39
• 3.2.1 對NOx排放的影響36-38
• 3.2.2 對碳煙排放的影響38-39
• 3.3 同EGR率、同醇耗率對柴油機燃燒性的影響39-42
• 3.3.1 對缸內壓力的影響39-40
• 3.3.2 對放熱率的影響40-42
• 3.4 EGR回路噴甲醇對柴油機動力性和經濟性的影響42-43
• 3.5 本章小結43
• 4 不同EGR率、同醇耗率時的性能分析43-55
• 4.1 EGR回路噴甲醇對柴油機排放性的影響44-46
• 4.1.1 不同EGR率、同醇耗率時對NOx排放的影響44-45
• 4.1.2 不同EGR率、同醇耗率時對碳煙排放的影響45-46
• 4.2 不同EGR率、同醇耗率對柴油機燃燒性的影響46-48
• 4.2.1 對缸內壓力的影響46-47
• 4.2.2 對放熱率的影響47-48
• 4.3 不同EGR率、同醇耗率時對柴油機動力性和經濟性的影響48-50
• 4.4 最佳EGR率的選擇50-53
• 4.5 本章小結53-55
• 5 同EGR率、不同醇耗率時的性能分析55-63
• 5.1 EGR回路噴甲醇對柴油機排放性的影響55-59
• 5.1.1 同EGR率、不同醇耗率時對NOx排放的影響55-56
• 5.1.2 同EGR率、不同醇耗率時對碳煙排放的影響56-57
• 5.1.3 同EGR率、不同醇耗率時對HC和CO排放的影響57-59
• 5.2 同EGR率、不同醇耗率對柴油機燃燒性的影響59-61
• 5.2.1 對缸內壓力的影響59-60
• 5.2.2 對放熱率的影響60
• 5.2.3 同EGR率、不同醇耗率時對柴油機動力性的影響60-61
• 5.3 本章小結61-63
• 6 全文總結及展望63-65
• 6.1 全文總結63-64
• 6.2 展望64-65
• 參考文獻65-69
• 附錄A 實驗裝置實物圖69-71
• 在學研究成果71-72
• 致謝72

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前2條

1 李國岫;柴油—天然氣發(fā)動機電控氣體燃料噴射技術的研究[J];車用發(fā)動機;2000年02期

2 陳文淼,陳虎,王建昕,帥石金;柴油機PM排放測試分析方法探討[J];車用發(fā)動機;2005年02期

中國博士學位論文全文數據庫 前1條

1 朱磊;生物柴油發(fā)動機燃燒控制與排放特性試驗研究[D];上海交通大學;2012年

中國碩士學位論文全文數據庫 前1條

1 肖坤勝;廢氣再循環(huán)系統在增壓中冷柴油機上的應用研究[D];廣西大學;2005年

，

本文編號：686692