高清晰-高低压EGR对两级增压柴油机性能和排放影(6)
发布时间:2021-06-08
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小,新鲜进气量减少,总进气量相应下降,压缩压力和温度降低,滞燃期延长,预混燃烧程度加大。在一定EGR率范围内,泵气损失的减小对
燃油经济性起到了主导作用,使比油耗随EGR率增大明显下降。而当EGR率大到一定程度后,进排气压差基本保持不变,而燃烧相位的推迟造成比油耗明显升高。
图11是在75%负荷、1330r/min和1660r/min转速下比油耗随EGR率的变化。从中可以看出,在75%负荷时。随着EGR率的增加, LP-EGR的比油耗都呈升高趋势。这是由于LP-EGR对泵气损失影响不大,但随EGR率增大,燃烧相位推迟,燃烧反应速度减慢。而对HP-EGR,与25%负荷类似,随EGR率增大,比油耗先降低后升高。同样,其影响来自泵气损失和燃烧相位两个方面:在EGR率较小时,泵气损失降低其主要作用,使比油耗下降;在EGR率较大时,泵气损失降低的作用减小,燃烧相位推迟和反应速度减慢使比油耗明显上升,尤其是A75工况,当EGR增大到一定程度时,氧燃当量比也降低到一定的数值,对燃烧反应的影响更明显,比油耗上升的趋势更显著。对于不同转速来说,B75由于HP-EGR和LP-EGR进气量接近,而随EGR率增大HP-EGR泵气损失明显低于LP-EGR,其比油耗也随EGR升高逐渐低于LP-EGR。而A75工况随EGR率增大,由于HP-EGR进气量较小造成燃烧相位推迟,以及由于氧含量较低造成反应速度减慢,使其比油耗高于LP-EGR。 2.5 不同EGR方式对NOx和soot的影响
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0.0140.012
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1
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图12 不同EGR方式对NOx-Soot排放影响的对比(25%
负荷)
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1
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图13 不同EGR方式对NOx-Soot排放影响的对比(75%
负荷)
图12是1330r/min和1660r/min 、25%负荷时,两种EGR方式下的NOx和Soot比排放之间的trade-off关系。从中可以看出,在转速1330r/min,负荷25%时,HP-EGR和LP-EGR的NOx和Soot的排放随着EGR率的增加而减少。这是由于在低速小负荷时,氧燃当量比较高,滞燃期较长。随着EGR率的增加,缸内压缩始点的温度 ,进一步延长了滞燃期,促进了混合,在降低NOx排放的同时降低了碳烟。并且HP-EGR由于滞燃期更长,预混燃烧程度更大,其排放相对LP-EGR更低。随着转速的提高,在1660r/min转速、25%负荷时,LP-EGR的NOx和Soot的排放出现了明显的trade-off关系。这是由于该工况点,燃油从喷入缸内到着火时间间隔较短,混合气不均匀程度较高。采用LP-EGR时,随着EGR率增加,氧燃当量比下降,但滞燃期变化较小,着火前缸内混合气不均匀程度加剧,造成Soot排放明显恶化。而采用HP-EGR时,随着EGR率的增大,虽然氧燃当量比降低,但滞燃期明显延长,使得着火前的混合气不均匀程度并未出现明显恶化,所以Soot的排放未随着EGR率的提高而明显恶化。
图13负荷75%,转速1330r/min和1660r/min
时,两种EGR方式下,NOx比排放和Soot比排放之间的trade-off关系。从中可以看出,在1330r/min转速、75%负荷时,LP-EGR的NOx
和Soot排放的trade-off关系较好。随着转速的提
高,在1660r/min转速、75%负荷时,LP-EGR与HP-EGR的NOx和Soot排放的trade-off关系非常接近。这是由于在1330r/min转速、75%负荷时,氧燃当量比较低,新鲜进气量对排放影响较大。相同的EGR率时,LP-EGR新鲜进气量更大,所以能实现更好的NOx和Soot的trade-off关系。
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