本文關(guān)鍵詞：EGR回路噴甲醇在柴油機(jī)上的應(yīng)用研究

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【摘要】：隨著環(huán)保問(wèn)題的重要性日益增加,能源危機(jī)的不斷凸顯,排放法規(guī)的日益嚴(yán)格,節(jié)能減排是世界各國(guó)需要迫切解決的問(wèn)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(lái)源廣泛、價(jià)格相對(duì)柴油低廉,柴油機(jī)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(shù)以及柴油甲醇混燃成為近年來(lái)研究的熱點(diǎn)課題。本論文在YC6A220C柴油機(jī)上進(jìn)行臺(tái)架實(shí)驗(yàn),選用外部循環(huán)EGR。甲醇通過(guò)可調(diào)甲醇泵噴入到EGR回路中,由于甲醇的沸點(diǎn)為64.7℃,而柴油機(jī)正常工作時(shí)尾氣余熱溫度遠(yuǎn)高于甲醇的沸點(diǎn),利用高溫尾氣余熱足以將甲醇汽化,隨著尾氣一同進(jìn)入柴油機(jī)氣缸中。甲醇的噴入量可以用甲醇泵調(diào)節(jié),這樣就避免了柴油-甲醇乳化液的性質(zhì)不穩(wěn)定,久置易分層,且不利于儲(chǔ)存等問(wèn)題。本試驗(yàn)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(guò)這三種不同的組合方式在柴油機(jī)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明:噴入甲醇量合適不僅可以改善燃燒狀況,同時(shí)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(dǎo)致柴油機(jī)的動(dòng)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(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角有后移的趨勢(shì)。在中、高負(fù)荷時(shí)還會(huì)使燃油消耗率增加2.2%~5.6%。隨著醇耗率的增大,負(fù)荷特性煙度逐漸降低,NOx在小的醇耗率時(shí)有所下降,大的醇耗率時(shí)有所升高;HC排放在所有負(fù)荷都增加,小負(fù)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(jī)在噴入甲醇后的動(dòng)力性和原機(jī)的動(dòng)力性大致相同,必須增加每循環(huán)供油量。EGR和進(jìn)氣道噴甲醇的搭配具有一定的互補(bǔ)性,在試驗(yàn)過(guò)程中精心調(diào)配甲醇噴入量與EGR率,不僅可以維持發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性基本不變,而且還能改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀況,拓寬發(fā)動(dòng)機(jī)的工作范圍,降低NOx和碳煙的排放。
【關(guān)鍵詞】：EGR 柴油機(jī) 甲醇 NOx 碳煙
【學(xué)位授予單位】：寧波大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：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(jī)的排放控制技術(shù)12-18
• 1.2.1 機(jī)內(nèi)凈化12-13
• 1.2.2 機(jī)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(xué)特性簡(jiǎn)介18
• 1.3.2 甲醇燃料在國(guó)外的應(yīng)用現(xiàn)狀18-19
• 1.3.3 甲醇燃料在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用現(xiàn)狀19
• 1.4 本課題的研究意義及主要研究?jī)?nèi)容19-21
• 2 進(jìn)氣道噴甲醇結(jié)合EGR臺(tái)架試驗(yàn)的設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)的處理21-34
• 2.1 試驗(yàn)條件21-23
• 2.1.1 試驗(yàn)裝置21-22
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)燃料22-23
• 2.2 試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)23-31
• 2.2.1 EGR系統(tǒng)廢氣流動(dòng)路線的選擇23-24
• 2.2.2 EGR率計(jì)算公式的選擇24-26
• 2.2.3 EGR冷卻器的設(shè)計(jì)26
• 2.2.4 冷卻器結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定26-30
• 2.2.5 試驗(yàn)臺(tái)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(yàn)數(shù)據(jù)的處理32-34
• 2.5 本章小結(jié)34
• 3 同EGR率、同醇耗率時(shí)的性能分析34-43
• 3.1 柴油機(jī)NOx和微粒的生成機(jī)理和影響因素34-36
• 3.1.1 柴油機(jī)NOx的生成機(jī)理和影響因素34-35
• 3.1.2 柴油機(jī)微粒的生成機(jī)理和影響因素35-36
• 3.2 同EGR率、同醇耗率對(duì)柴油機(jī)排放性的影響36-39
• 3.2.1 對(duì)NOx排放的影響36-38
• 3.2.2 對(duì)碳煙排放的影響38-39
• 3.3 同EGR率、同醇耗率對(duì)柴油機(jī)燃燒性的影響39-42
• 3.3.1 對(duì)缸內(nèi)壓力的影響39-40
• 3.3.2 對(duì)放熱率的影響40-42
• 3.4 EGR回路噴甲醇對(duì)柴油機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的影響42-43
• 3.5 本章小結(jié)43
• 4 不同EGR率、同醇耗率時(shí)的性能分析43-55
• 4.1 EGR回路噴甲醇對(duì)柴油機(jī)排放性的影響44-46
• 4.1.1 不同EGR率、同醇耗率時(shí)對(duì)NOx排放的影響44-45
• 4.1.2 不同EGR率、同醇耗率時(shí)對(duì)碳煙排放的影響45-46
• 4.2 不同EGR率、同醇耗率對(duì)柴油機(jī)燃燒性的影響46-48
• 4.2.1 對(duì)缸內(nèi)壓力的影響46-47
• 4.2.2 對(duì)放熱率的影響47-48
• 4.3 不同EGR率、同醇耗率時(shí)對(duì)柴油機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的影響48-50
• 4.4 最佳EGR率的選擇50-53
• 4.5 本章小結(jié)53-55
• 5 同EGR率、不同醇耗率時(shí)的性能分析55-63
• 5.1 EGR回路噴甲醇對(duì)柴油機(jī)排放性的影響55-59
• 5.1.1 同EGR率、不同醇耗率時(shí)對(duì)NOx排放的影響55-56
• 5.1.2 同EGR率、不同醇耗率時(shí)對(duì)碳煙排放的影響56-57
• 5.1.3 同EGR率、不同醇耗率時(shí)對(duì)HC和CO排放的影響57-59
• 5.2 同EGR率、不同醇耗率對(duì)柴油機(jī)燃燒性的影響59-61
• 5.2.1 對(duì)缸內(nèi)壓力的影響59-60
• 5.2.2 對(duì)放熱率的影響60
• 5.2.3 同EGR率、不同醇耗率時(shí)對(duì)柴油機(jī)動(dòng)力性的影響60-61
• 5.3 本章小結(jié)61-63
• 6 全文總結(jié)及展望63-65
• 6.1 全文總結(jié)63-64
• 6.2 展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 附錄A 實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)物圖69-71
• 在學(xué)研究成果71-72
• 致謝72

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：686692