汽油机分层废气再循环与稀薄混合气燃烧
摘要:为探索汽油机清洁燃烧技术途径 ,设计了 5气门汽油机馅饼状分层充气系统 ,试验对比了在分层充气前提下的稀燃和废气再循环对发动机排放特性的影响 ,并研究了两者叠加后对发动机性能的影响。试验结果表明 ,采用分层充气方式能够使废气再循环率达到 3 2 % ;在相同进气充量时 ,废气再循环与稀燃对改善 NOx 排放的效果基本相同 ;稀燃与废气再循环相结合可以获得比单纯稀燃或单纯废气再循环更好的综合性能 ,使 NOx 和 CO排放均降低到化学计量比无废气再循环情况下的排放指标的 10 %以下。稀燃与分层充气废气再循环相结合 ,简便可行 ,为研发低污染发动机提供了新思路
关键词:5气门汽油机,分层充气,废气再循环,稀薄燃烧
在汽油机上 ,稀混合气燃烧和废气再循环(EGR)是最常用的两种机内净化措施。稀混合气燃烧 ,不仅可以减少 CO,HC和 NOx 的排放量 ,而且可以节约燃油。稀燃汽油机在不装三效催化器情况下 ,不乏达到“欧洲 号”排放法规的先例。但是 ,稀燃汽油机目前还难以满足“欧洲 号”、“欧洲 号”排放法规的要求 ,主要问题是 NOx 排放指标偏高。另外 ,在稀燃汽油机上 ,氧化还原三效催化器对NOx 的转化效率也很低。
专用于稀燃汽油机的催化器 ,目前我国还在研制之中 ,技术引进或产品进口的代价过高。废气再循环也是改善 NOx 排放的有效途径 ,常被用于柴油机或均质化学计量比混合气的汽油机。稀燃和废气再循环都是通过降低燃烧温度而减少 NOx 排放 ,对缸内混合气都具有稀释作用。
关于稀燃和废气再循环的叠加效果 ,目前的研究还很少。受循环波动率限制 ,稀燃存在稀燃极限 ,废气再循环存在最大许可废气再循环率。为提高稀燃能力 ,现代电控燃油喷射汽油机 ,多采用混合气分层技术。一种方式是 ,借助进气涡流 ,在进气行程后期喷油 ,使缸内混合气形成上浓下稀层状分布 ;另一种方式是 ,借助进气滚流 ,在进气
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