分会场

高效清洁燃烧

摘要

装配重载柴油机的商用车是我国交通运输业的主要动力装备，因其保有量大、油耗高、且运行时间长，是中国柴油消费的主力军。柴油机会排放大量的颗粒物、氮氧化物及二氧化碳等，日益严苛的排放法规使其燃烧系统与尾气后处理系统愈发复杂。甲醇可由绿氢和二氧化碳合成，是风、光等零碳能源的载体之一，具有全生命周期碳中性的特点和层流火焰速度高、辛烷值高的优点。重载发动机燃用甲醇可极大地简化尾气后处理系统，并减少二氧化碳排放，对实现交通领域的“双碳”目标具有重要的意义。因此本文围绕甲醇发动机的燃烧系统开展了系统研究，论文的主要研究工作和结论如下： 在重载天然气发动机的基础上，通过匹配甲醇燃料供给与喷射系统，研制了重载点燃式进气道喷射甲醇发动机，并通过台架试验深入研究了甲醇发动机燃烧和排放特性随EGR率和点火时刻的变化规律，评估了重载甲醇发动机的整体性能。试验结果表明，甲醇发动机的EGR耐受性较高，发动机的循环变动在EGR率为31%时仍可保持在2%左右。与原天然气发动机相比，甲醇发动机的峰值热效率提高了3%，达到41.4%，在外特性时，NOx排放下降了60%到83.3%，CO排放下降了26.7%到59.1%。

关键词

重载甲醇发动机;数值模拟;高效热力学循环

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