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解析柴油机内部的净化方法

时间:2017/3/22 10:23:14 标签:增压 点击:3 次
  

柴油机油气混合不均匀,燃料不能完全燃烧,导致分解为以碳为主的颗粒。同时,与汽油机相比,柴油机的过量空气系数很高,且燃烧中产生局部高温,导致氮氧化物(NOx)大量生成,但一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)的排放比汽油机低得多,燃油经济性也非常好。由此可以看出,优化柴油机的排放性能,主要解决如何降低氮氧化物(NOx)和微粒。

柴油机在缓燃期中燃烧温度达到最大,直接影响到氮氧化物(NOx)的生成量。同时缓燃期中,若发动机还在喷油,且喷到高温废气区,或者混合气过浓,都会导致因缺氧而生成微粒。

因此,从机内净化的角度,可以通过调节最高温度与燃油浓度的关系,降低氮氧化物(NOx)的生成。可采用多气门技术、增压中冷技术、控制喷油速率和废气再循环。通过调节喷油或组织气流,使燃料迅速而完全地燃烧,降低微粒的生成。可采用废气涡轮增压技术、提高喷射压力、改进燃烧室结构、减少机油消耗、使用低硫燃油、控制喷油过程和调节燃油量。

1 废气涡轮增压技术

根据增压的方式不同,发动机的增压可分为:机械增压、气波增压、废气涡轮增压、复合增压。其中废气涡轮增压是利用发动机排出的具有一定能量的废气进入涡轮并膨胀作功,废气涡轮的全部功率用于驱动与涡轮机同轴旋转的压气机,在压气机中将新鲜空气压缩后再送人气缸.

可变截面涡轮增压是未来有发展潜力的一种增压技术。由于传统的涡轮增压器不能随转速、负荷的变化调整喷嘴截面,可以满足高转速的良好工作,但不能满足低转速的良好工作,低转速时的增压效率较低。可变截面涡轮可在低转速时减小涡轮喷嘴面积,达到提高增压压力的效果,保证低转速时的良好工作。

2 废气再循环(EGR)

为了解决NOx排放,产生了废气再循环系统(EGR)。其原理是将一部分废气导入燃烧室,增加燃烧室内气体的热容量,降低燃烧气体的最高温度,从而抑制NOx排放。


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