理论教育 醇醚燃料应用于汽车技术,HC排放明显降低

醇醚燃料应用于汽车技术,HC排放明显降低

时间:2023-10-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:二甲醚发动机外特性下HC排放随转速的变化不大,二甲醚发动机的HC排放比柴油机低。冷起动时,就会导致严重的HC排放,这已经成为柴油机排放方面的一个重要问题。从图中可以看出,发动机在燃用二甲醚后,HC排放比柴油机有所减少。二甲醚发动机的NOx排放比柴油机大幅度降低,HC排放也比柴油机低,而CO排放比柴油机略高,二甲醚发动机的HC和CO排放处于很低水平。

醇醚燃料应用于汽车技术,HC排放明显降低

二甲醚发动机外特性下HC排放随转速的变化不大,二甲醚发动机的HC排放比柴油机低。二甲醚燃料蒸气压高、沸点低,雾化与汽化容易,有助于可燃混合气形成与快速燃烧,导致未燃HC减少。

柴油机中的HC产生于过稀的混合气。它们是由于缸内温度太低而来不及进行氧化反应而形成的。在高负荷(λ接近于1.3)时,HC急剧下降。但柴油机中的HC即使在部分负荷区也是很低的。发生在汽油机中的过稀混合气导致火焰熄灭现象,在柴油机里不存在,因为在柴油机的燃烧区域里,空燃比接近理论空燃比,是理想的燃烧条件。当局部过浓的混合气,例如,射到壁面的油束,会由于壁面冷激效应而产生HC,若及时与空气混合则可以减少其影响。冷起动时,就会导致严重的HC排放,这已经成为柴油机排放方面的一个重要问题。

HC包括碳氢燃料及其不完全燃烧产物、润滑油及其裂解和部分氧化产物,如烷烃、烯烃、芳香烃、醛、酸、酮等数百种成分。烯烃略带甜味,有麻醉作用,对黏膜有刺激,经代谢转化会变成对人体有毒的环氧衍生物。烯烃具有很强的光化活性,是与NOx一起在日光紫外线作用下形成有很强毒性的“光化学烟雾”的罪魁祸首之一。芳香烃有芳香味,却又具有危险的毒性,对血液、肝脏神经系统有损害。

图20-12所示为发动机燃用二甲醚和柴油时负荷对HC排放的影响。由图可以看出,在转速一定时,HC排放浓度随着负荷的增加而增大,这是因为在固定转速下,随着负荷的增加,循环油量增加,过量空气系数减小,混合气逐渐变浓,导致HC排放的增加。从图中可以看出,发动机在燃用二甲醚后,HC排放比柴油机有所减少。这是因为二甲醚的沸点低,易汽化和与空气混合,燃烧迅速,导致未燃HC减少。(www.daowen.com)

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图20-12 负荷对HC排放的影响(3200r/min)

综上所述,二甲醚发动机的动力性能优于柴油机。二甲醚发动机的NOx排放比柴油机大幅度降低,HC排放也比柴油机低,而CO排放比柴油机略高,二甲醚发动机的HC和CO排放处于很低水平。在发动机的所有工况范围内,二甲醚发动机的炭烟排放均极低。二甲醚发动机呈现良好的性能和排放特性。

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