VGT与米勒循环对生物柴油排放的优化

为了降低生物柴油在低速时NOx排放的同时不引起其他性能的恶化,我们以4JB1型柴油机为对象建立一维仿真模#型,将可变截面涡轮增压器和米勒循环相结合,对体积比为30%的地沟油生物柴油0柴油混合燃料在低转速下的排放进行优化并提出控制策略。结果表明:100%负荷下利用遗传算法对NOx、Soot排放和BSFC分别进行单目标优化后分别降低了28.34%、84.89%和1.15%。通过双目标优化的Pareto解集发现,BSFC和NOx比排放更容易同时实现优化。最后经过多目标优化,在100%和50%负荷时,米勒度分别为M98和M85,VGT阀门开度分别为0.25和0.16时目标函数达到最小,NOx分别比优化前降低了23.17%和8.2%,虽然Soot排放有所上升,但与燃用纯柴油的Soot排放相当。     

电动增压与EGR结合对柴油机NOx和Soot的影响

通过仿真软件对某型废气涡轮增压柴油机加装电动增压器后,柴油机最大功率以及烟度排放得到改善,但是柴油机NOx排放增加。我们将电动增压与高压EGR结合,构建电动增压器结合高压EGR的连接回路,通过电动增压器同时将新鲜空气和废气进行增压后进入气缸。研究表明,柴油机低转速满负荷和中低负荷(30%)时,EGR率分别达到25%和15%时,柴油机NOx排放降低到原机以下的同时Soot排放并未超过原机;柴油机在低转速30%负荷时,采用电动增压+高EGR率(50%,55%,60%),气缸内燃烧温度降低至1 210K,实现了低温燃烧,NOx和Soot排放同时降低。     

电动增压器不同布置方式对涡轮增压器的影响

通过仿真软件对某型废气涡轮增压柴油机进行建模,在原机模型基础上分别在涡轮压气机前端和后端加装电动增压器,分析增压柴油机满负荷和25%负荷工况下,电动增压器前置和后置对于涡轮增压器稳态性能的影响以及增压柴油机1800 r/min时,通过时间3 s,使柴油机负荷从25%提升至满负荷的瞬态工况下,电动增压器对涡轮增压器瞬态响应的影响。通过研究表明:稳态时,涡轮增压器压比和效率随柴油机负荷降低而下降,加装电动增压器能够提升进气流量和涡轮增压器压比以及涡轮增压器效率;瞬态时,设定工况下,电动增压器有助于改善增压柴油机涡轮增压器瞬态进气流量、压比、效率以及涡轮压气机转速响应差的问题。