電控共軌二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)研究.pdf

1、當(dāng)今，內(nèi)燃機(jī)行業(yè)發(fā)展面臨能源危機(jī)和環(huán)境污染兩個(gè)方面的壓力。石油資源的緊缺和日益嚴(yán)格的排放法規(guī)對(duì)內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性提出了更高的要求。二甲醚作為一種煤基替代燃料，具有十六烷值高、沸點(diǎn)低、分子結(jié)構(gòu)含氧等特點(diǎn)，適合替代柴油應(yīng)用于壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)上，可達(dá)到碳煙零排放且有利于降低NOx排放，實(shí)現(xiàn)清潔燃燒，是一種理想的發(fā)動(dòng)機(jī)清潔燃料。
　　本課題以一臺(tái)高壓共軌二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象。通過對(duì)原柴油機(jī)進(jìn)行改造，使其適合燃用二甲醚燃料。針對(duì)二

2、甲醚易氣化、粘度低等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)安裝了二甲醚燃料低壓供給系統(tǒng)和高壓共軌噴射系統(tǒng)，并搭建電控共軌二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架。
　　本課題研究的二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)采用電控共軌噴射系統(tǒng)，根據(jù)壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)電控噴射系統(tǒng)的控制要求，確定了噴油系統(tǒng)中的噴油參數(shù)。利用發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架進(jìn)行了外特性試驗(yàn)，證明本課題的電控共軌二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能滿足原機(jī)要求，對(duì)比柴油原機(jī)和機(jī)械式直列泵二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)現(xiàn)電控共軌二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線更貼合原機(jī)，并分析了噴油參數(shù)對(duì)電控二

3、甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能的影響。按照ESC穩(wěn)態(tài)十三工況測(cè)試循環(huán)試驗(yàn)，研究了電控共軌二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)的排放性能，并同直列泵式二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，得到了電控共軌二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)CO和HC排放較低的結(jié)果，但是NOx排放需要進(jìn)一步優(yōu)化。
　　為進(jìn)一步降低NOx排放，設(shè)計(jì)了適合電控共軌二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)的外部EGR系統(tǒng)，采用渦后壓前引流方式，計(jì)算確定了EGR冷卻器的參數(shù)。利用加入EGR系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架，試驗(yàn)中利用EGR閥和排氣管上的閥門可調(diào)節(jié)固定

4、EGR率。通過試驗(yàn)研究了發(fā)動(dòng)機(jī)外特性運(yùn)行工況不同EGR率對(duì)動(dòng)力性能的影響，EGR率增大時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能有所下降;通過2300r/min的負(fù)荷特性試驗(yàn)，考察EGR對(duì)電控二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性的影響，結(jié)果顯示二甲醚油耗率隨EGR率的增大而不斷升高，油耗率上升程度在高負(fù)荷區(qū)比中低負(fù)荷要更為明顯;在不同EGR率下按照ESC穩(wěn)態(tài)十三工況測(cè)試循環(huán)試驗(yàn)，研究EGR對(duì)電控二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)排放性能的影響，結(jié)果表明采用EGR后，NOx下降明顯，且隨EGR率增