高低压EGR系统对低速柴油机性能和排放影响的研究

以某型6缸低速二冲程柴油机为研究对象,建立GT-POWER一维仿真模型,研究高、低压EGR系统对柴油机性能及排放的影响。研究结果表明:随着EGR率的上升,高压EGR系统中压气机运行点从中心高效区向低效区和流量减小的方向移动,而低压EGR系统的流量和压比变化较小;高压EGR系统缸内压力始终低于低压EGR系统,在低负荷时,导致燃烧速度和放热率峰值低于低压EGR系统;燃油消耗率随着EGR率的增加呈上升趋势,当EGR率增加到一定程度时燃油消耗率上升更明显,并且高压EGR系统燃油消耗率明显高于低压EGR;两种EGR系统都能降低NO_x排放,但相同EGR率时,高压EGR系统NO_x减排效果更好。     

船用柴油机EGR技术仿真研究

采用某船用中速单缸柴油机进行了EGR对性能及排放影响的仿真研究,并进行了试验验证。研究结果表明,采用EGR技术后,NOx加权排放下降到1.94(g.(kW.h)-1),但加权燃油消耗率上升至9.93(g.(kW.h)-1);通过提前喷油和增加EGR率相结合进行优化,虽然NOx加权排放上升到2.09(g.(kW.h)-1),但加权燃油消耗率下降至4.36(g.(kW.h)-1),柴油机燃油经济性得到明显优化。试验验证显示:仿真和试验结果吻合较好,表明经标定的DI-jet燃烧模型精度满足要求,能较准确预测柴油机性能及排放。     

基于EGR的二冲程柴油机排放模式切换瞬态过程研究

针对船用低速二冲程柴油机为满足TierⅢ排放法规要求,采用EGR技术导致压气机运行点接近喘振线的问题,引入进排气旁通技术。建立了带EGR与进排气旁通的瞬态仿真系统,模拟分析TierⅢ和TierⅡ模式切换过程。分析结果表明:合理选择切换顺序及延迟时间可避免切换过程中发生气体倒流,维持增压压力稳定。并得到了不同负荷下阀门的最佳切换控制策略。     

基于EGR技术的船用低速二冲程柴油机增压系统匹配研究

针对采用EGR技术的船用低速二冲程柴油机在满足IMO排放法规时增压系统须兼顾多模式、宽流量范围运行的问题,基于某型低速二冲程柴油机在GT-Power软件中搭建整机及EGR系统仿真模型并校核。在此基础上研究涡轮增压器匹配、进排气旁通、废气旁通(EGB)等措施对该型柴油机TierⅢ和TierⅡ模式时性能的影响并得出系统匹配策略。研究结果表明:TierⅢ模式时,减小涡轮等效流通面积可有效恢复增压压力,但导致运行点接近压气机喘振线;引入进排气旁通则可有效解决喘振问题。TierⅡ模式时,采用EGR和EGB措施均可有效解决因涡轮等效面积减小带来的增压压力过高问题,但其中EGR方案NO_x排放较低,燃油消耗率偏高,而EGB方案燃油消耗率较低,NO_x排放偏高;综合应用EGR和EGB,即高负荷采用EGR,中低负荷采用EGB的匹配方案,可达到整机NO_x排放满足TierⅡ法规要求且燃油消耗率最低的设计目标。     

采用EGR技术降低低速机排放的三维仿真研究

采用三维计算软件AVL-FIRE模拟仿真了某国产低速二冲程柴油机的燃烧与排放,分析了废气再循环(EGR)对低速机燃烧与排放的影响。研究结果表明:EGR对低速机滞燃期影响不大,且使用EGR技术能够有效降低低速机NOx排放,低EGR率时能够满足TierⅡ排放要求,并且油耗升高不明显;高EGR率时能够满足TierⅢ排放法规要求。     

EGR降低柴油机NO_x排放的模型计算与试验研究

针对增压中冷柴油机构建了燃烧模型,并进行燃烧机理分析,研究了EGR率对降低柴油机NOx排放的影响,模拟计算与试验结果较好吻合,表明在进气量一定的前提下,添加EGR可降低NOx排放;在低扭矩下使用较高的EGR对燃烧影响较小;在高扭矩下应使用较小的EGR率。     

采用排气再循环降低柴油机NO_x排放

本文论述了EGR降低柴油机NOx排放的原理和采用该技术的必要性;探讨了柴油机NOx和EGR率的测量方法。以及EGR的控制方法;指出了为满足排放法规对NOx排放的要求,必须采取综合技术措施。     

采用废气再循环降低柴油机NOx排放

本文论述了ＥＧＲ降低柴油机ＮＯｘ排放的原理和采用该技术的必要性,探讨了柴油机ＮＯｘ和ＥＧＲ率的测量方法,以及ＥＧＲ的控制方法,并指出了与ＧＥＲＧ相匹配的旨在全面控制柴油排气污染物的技术。     

利用EGR技术降低涡轮增压柴油机排气污染的研究

以一台增压柴油机为研究对象设计了一套带有文曲利管的并联EGR系统,该系统可以在较小地损失充气效率的情况下,将排气较为容易的引入到进气管,并与之混合,使混合气的静压力在扩压管中得到最大程度的恢复,通过试验找出了达到Tier3排放法规要求的各工况下所需的EGR率,以及各工况下EGR率与NOx、烟度、油耗的关系,得到了各工况下兼顾满足NOx、油耗、颗粒排放等指标的EGR率范围,并研究了冷却EGR对NOx排放的影响,EGR经过冷却后降低NOx的效果更加明显,这些研究成果具有重要的工程应用价值.     

喷油提前角对柴油机排放影响的研究

在调整柴油机喷油提前角的情况下,实测了柴油机气体和颗粒排放浓度,并对试验结果进行了分析。当喷油提前角由5°CA调整为7.5°CA时,PM、CO和HC排放值显著降低,NOX排放值显著升高;当喷油提前角由7.5°CA调整为10°CA时,PM继续降低,NOX、CO和HC都有所增加,但幅度都不大。表明增大喷油提前角可有效地降低颗粒排放,但同时要考虑到NOX、CO和HC浓度的增加。该研究对电控柴油机喷油参数的优化具有一定的参考价值。     

基于CFD分析的某四缸机进气EGR混合均匀性研究

各缸EGR率的均匀一致性控制,对于发动机NO_x排放达标至关重要。针对某四缸柴油机设计了4种不同EGR结构方案,并采用AVL FIRE软件分别对其进行EGR混合均匀性模拟分析。分析表明:进气接管朝发动机中间,EGR管从进气接管侧方伸入的结构,其EGR均匀一致性最好。为后续的设计奠定了基础。     

基于NOx-MAP的SCR闭环控制方法降低NOx排放的研究

提出了基于NO_x-MAP的SCR闭环控制方法。详细介绍了SCR闭环控制系统的构成,NO_x-MAP的建立以及SCR闭环控制策略。WHSC和WHTC排放试验结果表明:采用基于NO_xMAP的SCR闭环控制方法能有效降低NO_x排放,同时可有效减少因不恰当的尿素喷射导致的NH3逃逸,从而使车用柴油机NO_x排放满足国六标准。     

轻型车扩展地区实际道路NOx排放研究

基于轻型国Ⅵ柴油车安装的后处理前、后氮氧传感器进行实际道路排放RDE(real driving emission)测试和估算.测试地区分别为环境温度40℃以上的吐鲁番高温地区、海拔2 800 m的格尔木高原地区和环境温度-25℃的海拉尔高寒地区.测试结果表明:在不同环境温度和压力下,由于采用整车热管理策略,确保了选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)系统内部温度处于NOx转化高效温度范围,在城市、城郊和高速工况下,NOx 的转化效率均在85％以上;相比高温地区,高原地区车辆的NOx 原排约提高3.23倍,高寒地区约提高1.81倍.现有轻型国Ⅵ车辆要满足2023年RDE法规的NOx排放限值,优化车辆原始NOx排放至关重要.     

EGR+DPF系统降低柴油机的排放

柴油机具有良好的动力性和经济性,汽车柴油机已成为发展趋势,但柴油机NOx和颗粒(PM)的高排放成为制约柴油车发展的因素之一。随着机动车排放法规的日益严格,降低NOx和颗粒的排放成为现阶段柴油机汽车的主要研究课题。废气再循环(EGR)技术是现今降低柴油机NOx排放的有效方法之一,应用颗粒捕集器(DPF)可以有效的降低尾气中颗粒的排放。本文介绍了EGR技术和DPF技术的原理、特点,对不同工况下EGR对NOx排放进行了分析,同时对不同工况下颗粒捕集器的再生效率进行了研究,结果表明适宜的EGR率和颗粒再生效率才能同时降低柴油机NOx和PM的排放。     

增压柴油机EGR技术的试验研究

对增压柴油机EGR技术进行了试验研究。分析了不同工况下不同EGR率对柴油机动力性、经济性和排放性能的影响规律,最后给出了随发动机工况变化的最佳EGR率MAP图。     

EGR与进气富氧对直喷柴油机NO和碳烟排放的影响

使用增压中冷直喷柴油机,采用进气富氧与高比率EGR相结合的技术,实现富氧燃烧条件下的低NO-碳烟排放.单独使用富氧燃烧,NO的排放将随氧体积分数的上升而增加.单独使用高EGR,碳烟(Smoke)的排放会随EGR率的增加而增加.将富氧进气与高比率EGR的结合,可以通过富氧的强氧化性降低Smoke排放,通过大比率EGR来控制燃烧温度,抑制NO的过度增长.试验结果表明:1,600,r/min(经济转速)下,EGR率为35%～45%,进气氧体积分数为21%～23%;2,200,r/min(最高转矩)下,EGR率为20%～50%,进气氧体积分数为22%～24%;在上述范围内的EGR与O2搭配,可以实现低于原机的NO-Smoke排放.综合考察发动机在各种掺比下的功率、油耗,探索出适合发动机各个工况的富氧及EGR组合区域,在该区域内发动机的功率、油耗和排放水平都能得到兼顾.