汽油機(jī)分層廢氣再循環(huán)與稀薄混合氣燃燒
摘要:為探索汽油機(jī)清潔燃燒技術(shù)途徑 ,設(shè)計(jì)了 5氣門汽油機(jī)餡餅狀分層充氣系統(tǒng) ,試驗(yàn)對(duì)比了在分層充氣前提下的稀燃和廢氣再循環(huán)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排放特性的影響 ,并研究了兩者疊加后對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明 ,采用分層充氣方式能夠使廢氣再循環(huán)率達(dá)到 3 2 % ;在相同進(jìn)氣充量時(shí) ,廢氣再循環(huán)與稀燃對(duì)改善 NOx 排放的效果基本相同 ;稀燃與廢氣再循環(huán)相結(jié)合可以獲得比單純稀燃或單純廢氣再循環(huán)更好的綜合性能 ,使 NOx 和 CO排放均降低到化學(xué)計(jì)量比無(wú)廢氣再循環(huán)情況下的排放指標(biāo)的 10 %以下。稀燃與分層充氣廢氣再循環(huán)相結(jié)合 ,簡(jiǎn)便可行 ,為研發(fā)低污染發(fā)動(dòng)機(jī)提供了新思路
關(guān)鍵詞:5氣門汽油機(jī),分層充氣,廢氣再循環(huán),稀薄燃燒
在汽油機(jī)上 ,稀混合氣燃燒和廢氣再循環(huán)(EGR)是最常用的兩種機(jī)內(nèi)凈化措施。稀混合氣燃燒 ,不僅可以減少 CO,HC和 NOx 的排放量 ,而且可以節(jié)約燃油。稀燃汽油機(jī)在不裝三效催化器情況下 ,不乏達(dá)到“歐洲 號(hào)”排放法規(guī)的先例。但是 ,稀燃汽油機(jī)目前還難以滿足“歐洲 號(hào)”、“歐洲 號(hào)”排放法規(guī)的要求 ,主要問(wèn)題是 NOx 排放指標(biāo)偏高。另外 ,在稀燃汽油機(jī)上 ,氧化還原三效催化器對(duì)NOx 的轉(zhuǎn)化效率也很低。
專用于稀燃汽油機(jī)的催化器 ,目前我國(guó)還在研制之中 ,技術(shù)引進(jìn)或產(chǎn)品進(jìn)口的代價(jià)過(guò)高。廢氣再循環(huán)也是改善 NOx 排放的有效途徑 ,常被用于柴油機(jī)或均質(zhì)化學(xué)計(jì)量比混合氣的汽油機(jī)。稀燃和廢氣再循環(huán)都是通過(guò)降低燃燒溫度而減少 NOx 排放 ,對(duì)缸內(nèi)混合氣都具有稀釋作用。
關(guān)于稀燃和廢氣再循環(huán)的疊加效果 ,目前的研究還很少。受循環(huán)波動(dòng)率限制 ,稀燃存在稀燃極限 ,廢氣再循環(huán)存在最大許可廢氣再循環(huán)率。為提高稀燃能力 ,現(xiàn)代電控燃油噴射汽油機(jī) ,多采用混合氣分層技術(shù)。一種方式是 ,借助進(jìn)氣渦流 ,在進(jìn)氣行程后期噴油 ,使缸內(nèi)混合氣形成上濃下稀層狀分布 ;另一種方式是 ,借助進(jìn)氣滾流 ,在進(jìn)氣
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