喷油正时对氨/柴油双燃料发动机燃烧放热规律和部分排放的影响

作     者：桑浩 梁俊杰 吕林 祝能 

作者机构：武汉理工大学船海与能源动力工程学院 武汉科技大学汽车与交通工程学院 

出 版 物：《武汉科技大学学报》 (Journal of Wuhan University of Science and Technology)

年 卷 期：2024年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 082402[工学-轮机工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52301382) 湖北省自然科学基金资助项目(2022CFB730) 企业委托项目(20213h0491) 

主　　题：氨/柴油双燃料发动机 喷油正时 放热规律 燃烧特征参数 尾气排放 

摘      要：以船用单缸柴油机为研究对象，采用氨气预混、柴油直喷的燃烧模式，通过试验方式探讨喷油正时对氨/柴油双燃料发动机燃烧与排放特性的影响。结果表明，与纯柴油模式相比，喷入氨气后，发动机缸压峰值Pmax降低，着火时刻推迟，燃烧持续期增加，最大压力升高率Rmax减少，CO2和NOx的排放下降，未燃氨和N2O的排放显著增加。在双燃料模式下，随着柴油喷射时刻的提前，缸内燃烧情况改善，Pmax和Rmax增大，未燃氨和N2O排放下降，NOx排放上升，碳烟排放先减后增，CO2排放无显著变化；随着负荷的增加，Pmax和Rmax增大，但氨气喷射量的增加降低了缸内空气充量，使得着火时刻推迟，燃烧持续期增加，CO2、碳烟和NOx的排放增加，未燃氨和N2O的排放降低。如果优先考虑燃烧平稳性，25%和75%负荷率下的喷油正时最佳值为-5° CA；若以降低温室气体排放为首要目标，25%负荷率下的喷油正时最佳值为-15° CA，75%负荷率下的喷油正时最佳值为-10° CA；若以降低NOx排放为首要目标，25%和75%负荷率下的喷油正时均为-5° CA。