不同海拔下甲醇替代率和主喷正时对RCCI发动机性能的影响

• Published in: 农业工程学报 Vol. 40; no. 5; pp. 71 - 81
• Main Authors: 黄粉莲, 佘超杰, 万明定, 杨仕臣, 雷基林, 申立忠
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 昆明理工大学云南省内燃机重点实验室,昆明 650500 01.03.2024
• Subjects: 海拔; 主喷正时; altitude; 柴油机; methanol; reactivity controlled compression ignition; diesel engine; 甲醇; main injection timing; 反应活性控制压燃
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.202312046

S126; 为探究不同海拔条件下甲醇/柴油反应活性控制压燃(reactivity controlled compression ignition,RCCI)发动机的运行特性,该研究基于甲醇/柴油双燃料发动机试验台架,试验研究1 800 r/min、100％负荷和3 200 r/min、100％负荷下不同甲醇替代率、柴油喷射正时对发动机燃烧与排放性能的影响规律.结果表明:不同海拔条件下随着甲醇替代率的增加,缸压和瞬时放热率峰值逐渐升高,燃烧始点和燃烧中心前移,当量有效燃油消耗率(equivalent brake specific fuel consumption,ESFC)降低,有效热效率升高,NOx和碳烟排放大幅降低,THC(total hydrocarbons)和CO排放增加.1 800 r/min、100％负荷工况下,甲醇替代率由0增至20％,0、1 000、2 000 m海拔下最大缸压平均增加1.72 MPa,瞬时放热率峰值平均升高25.08 J/(°),ESFC平均降低4.67％,有效热效率平均升高4.90％,NOx和碳烟排放分别平均降低16.63％和50％,THC和CO排放量分别平均增加142.03、388.18 mg/kg.3 200 r/min下甲醇替代率由0增至7％,不同海拔高度下ESFC平均降低1.76％,有效热效率平均升高1.79％,NOx和碳烟排放量分别平均降低8.17％和20.70％.海拔高度由0升至2 000 m,1 800 r/min、20％甲醇替代率与3 200 r/min、7％甲醇替代率下,瞬时放热率峰值分别降低4.80和8.08 J/(°),燃烧中心分别推迟1.44°和1.43°,有效热效率分别降低0.82％和0.68％,ESFC分别升高2.10％和1.99％,NOx排放量分别减少10.61％和7.35％,碳烟排放分别增加26.54％和32.12％,THC排放分别升高29.88％和15.45％,CO排放量分别增加22.42％和18.15％.固定甲醇替代率后,随着柴油主喷正时提前,不同海拔条件下缸压和放热率峰值逐渐升高,燃烧中心向上止点靠近,ESFC逐渐降低,有效热效率升高,碳烟排放减少,NO,、THC和CO排放增加.1 800 r/min、15％甲醇替代率下,主喷正时从-1.5°提前至-7.5°,不同海拔高度下ESFC平均降低8.27％,有效热效率平均升高9.08％,碳烟排放平均