進(jìn)氣摻混甲醇和水對柴油機(jī)燃燒和排放的影響

劉勇強(qiáng), 耿洪剛, 徐昌春, 莊 遠(yuǎn)

(1.合肥工業(yè)大學(xué) 汽車與交通工程學(xué)院,安徽 合肥 230009; 2.韓國國立公州大學(xué) 機(jī)械汽車工學(xué)部,韓國 天安 31080)

0 引 言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,汽車保有量增加,石油消耗量也迅速增加,能源和環(huán)境問題日益突出。而我國是一個(gè)貧油富煤的國家,因此尋求替代石油作為車用燃料的工作具有重要意義。

盡可能提高熱效率和減少排氣中的有害成分是目前對柴油機(jī)提出的兩點(diǎn)要求,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這兩點(diǎn)要求經(jīng)常發(fā)生矛盾,例如,提高效率和功率的措施往往會(huì)增加排氣中的碳煙或NO排放物。在柴油機(jī)噴水的研究中,文獻(xiàn)[1]指出在發(fā)動(dòng)機(jī)高溫、高負(fù)荷、高轉(zhuǎn)速下噴水最有效,在低溫怠速時(shí)噴水有滅車和廢油現(xiàn)象;文獻(xiàn)[2]指出利用進(jìn)氣道噴水技術(shù)能夠大幅度降低氮氧化合物(NOx)排放量,同時(shí)具有節(jié)能的作用。水可以利用自身潛熱大的特點(diǎn)吸收熱量而汽化成為過熱蒸汽,從而降低缸內(nèi)燃燒溫度。同時(shí)在高溫條件下,水蒸汽參與燃燒,部分水分子與未完全燃燒的熾熱的炭粒發(fā)生水煤氣反應(yīng),形成可燃性氣體,從而減少火焰中的炭煙,提高燃油燃燒的完善程度,改善燃燒狀況,提高燃油的燃燒效率。然而,柴油機(jī)中噴水需要解決冬天零下溫度水的結(jié)冰問題。

甲醇原料來源廣泛,如煤炭、天然氣、生物質(zhì)均可制得甲醇,因此甲醇作為石油的替代能源,已得到越來越多的關(guān)注。文獻(xiàn)[3]對柴油機(jī)摻燒甲醇蒸汽與燃燒純柴油時(shí)的負(fù)荷特性、速度特性等進(jìn)行了對比,并利用示功圖對不同摻燒比的燃燒進(jìn)行了分析;結(jié)果表明,在大負(fù)荷、高轉(zhuǎn)速下,摻燒甲醇蒸汽可提高燃料經(jīng)濟(jì)性,改善排煙特性,降低排氣溫度。文獻(xiàn)[4]對一臺(tái)4102QB型直噴式柴油機(jī)分別燃用柴油和甲醇-柴油混合燃料時(shí)的動(dòng)力性和排放特性進(jìn)行對比試驗(yàn);結(jié)果表明,在柴油機(jī)參數(shù)和基本結(jié)構(gòu)不作任何改動(dòng)的情況下,隨著混合燃料中甲醇添加比例的增加,柴油機(jī)的動(dòng)力性有所下降,煙度和CO的排放量明顯降低,碳?xì)浠衔?HC)和NOx的排放量有所增加,但變化幅度不大。

目前關(guān)于柴油機(jī)摻燒甲醇水溶液的研究不多。文獻(xiàn)[5]配置了摻水甲醇(M90,即甲醇體積分?jǐn)?shù)為90%),研究結(jié)果表明摻水甲醇(M90)的NOx、HC、CO排放量比純甲醇(M100,即甲醇體積分?jǐn)?shù)為100%)略低;文獻(xiàn)[6]研究了水/柴油、甲醇/柴油、水+甲醇/柴油液滴的碰撞合并和燃燒行為。水中摻甲醇可降低凝固點(diǎn),解決零下溫度水的凍結(jié)問題,甲醇中摻水可以綜合甲醇和水的優(yōu)勢,進(jìn)一步節(jié)能降排。在國內(nèi)外的文獻(xiàn)中,單獨(dú)噴水、單獨(dú)噴甲醇、噴含10%水的甲醇的研究較多,但關(guān)于噴含更高含水量的甲醇水溶液的研究還較少。

1 試驗(yàn)裝置與試驗(yàn)方案

1.1 試驗(yàn)裝置

試驗(yàn)在一臺(tái)云內(nèi)生產(chǎn)的國五柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上進(jìn)行。該型號柴油機(jī)采用高壓共軌(噴射壓力最高可達(dá)160 MPa)、廢氣渦輪增壓、多段噴射、螺旋和切向雙進(jìn)氣道、四氣門、雙頂置凸輪軸等先進(jìn)技術(shù),排放標(biāo)準(zhǔn)滿足國五標(biāo)準(zhǔn),主要技術(shù)參數(shù)見表1所列。

表1 云內(nèi)D30TCIE1發(fā)動(dòng)機(jī)主要參數(shù)

試驗(yàn)過程中:采用260 kW凱邁電渦流測功機(jī)及FST-Open發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)控系統(tǒng)檢測并控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩、轉(zhuǎn)速等參數(shù);采用FCMM-3油耗儀測量柴油消耗量;采用F3000X微小流量計(jì)測量甲醇消耗量;采用HORIBA MEXA-584L氣體分析儀測量NOx、HC、CO等有害排放物。MEXA-584L為日本HORIBA公司的產(chǎn)品,其采用化學(xué)發(fā)光分析儀(chemiluminescent detector or analyzer,CLD或CLA)測量NOx,不分光紅外線吸收型分析儀(nondispersive infrared analyzer,NDIR)測量CO、CO2,氫火焰離子化檢測器(flame ionization detector,FID)測量HC。

送入燃燒分析儀的曲軸轉(zhuǎn)角信號由HRC-F15-720BM系列角編碼器產(chǎn)生,Kistler 6056A型缸壓傳感器測得的壓力信號經(jīng)過5018型電荷放大器送至HR-CA-B1型燃燒分析儀采集卡,采集卡采集的缸壓數(shù)據(jù)傳到電腦軟件中進(jìn)行處理。在INCA軟件中通過調(diào)整甲醇電子控制單元(electronic control unit,ECU)中噴射周期來調(diào)整流量,同時(shí)保持柴油噴射時(shí)刻、噴油壓力、預(yù)噴量和后噴量等參數(shù)不變。

臺(tái)架試驗(yàn)裝置連接示意圖如圖1所示。其中:甲醇水溶液在進(jìn)氣歧管里的4個(gè)位置處同時(shí)噴射;缸壓傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)第4個(gè)氣缸上。

圖1 試驗(yàn)裝置連接示意圖

1.2 試驗(yàn)方案

試驗(yàn)前:用合適的標(biāo)準(zhǔn)砝碼對油耗儀進(jìn)行標(biāo)定,以保證油耗測量的準(zhǔn)確性;用標(biāo)定氣體對尾氣分析儀進(jìn)行標(biāo)定,以保證尾氣污染物含量測量的準(zhǔn)確性;在燃燒分析儀電腦軟件中,用柴油機(jī)倒拖壓力對相位進(jìn)行校正,調(diào)整角度使峰值壓力位于360°曲軸轉(zhuǎn)角下;配置甲醇水溶液中甲醇的體積分?jǐn)?shù)分別為0%、30%、60%、90%、100%。

試驗(yàn)時(shí):保持柴油機(jī)扭矩為200 N·m,轉(zhuǎn)速為2 000 r/min;在INCA軟件中設(shè)置相關(guān)參數(shù)以保持柴油ECU中預(yù)噴時(shí)刻、預(yù)噴量、主噴時(shí)刻、后噴時(shí)刻、后噴量和噴油壓力等參數(shù)不隨甲醇體積分?jǐn)?shù)和流量變化;調(diào)整甲醇溶液的噴射周期,使5種溶液分別以體積流量10、20、30、40 mL/min多點(diǎn)噴射噴入柴油機(jī)進(jìn)氣歧管內(nèi)。

試驗(yàn)過程中:保持冷卻水溫穩(wěn)定并且恒定在80 ℃左右;調(diào)整噴射流量,待發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管溫度穩(wěn)定后,采集燃燒分析儀中記錄的缸壓數(shù)據(jù)、平均指示壓力循環(huán)變動(dòng)系數(shù)(coefficient of variation,COVimep);記錄柴油油耗量及尾氣分析儀測得的排放數(shù)據(jù)等。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 對燃燒特性的影響

用燃燒分析儀來觀察或記錄相對于不同曲軸轉(zhuǎn)角時(shí)氣缸內(nèi)工質(zhì)壓力的變化,所得的結(jié)果即為示功圖。由示功圖可以觀察到內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)的不同階段,通過數(shù)據(jù)處理并運(yùn)用熱力學(xué)知識(shí),將之與所積累的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較,即可對整個(gè)工作過程或工作過程不同階段進(jìn)展的完善程度作出判斷。因此示功圖是研究內(nèi)燃機(jī)工作過程的一個(gè)重要依據(jù)。

試驗(yàn)中氣缸壓力用壓電壓力傳感器來測量。這種類型的傳感器含有1個(gè)石英晶體。晶體的一端通過隔膜暴露在氣缸壓力上;隨著氣缸壓力的增加,晶體被壓縮并產(chǎn)生與壓力成正比的電荷;然后使用電荷放大器產(chǎn)生與該電荷成比例的輸出電壓。在執(zhí)行以下步驟后,可以準(zhǔn)確獲得隨曲軸轉(zhuǎn)角變化的氣缸壓力數(shù)據(jù):① 使用正確的參考壓力將測量的壓力信號轉(zhuǎn)換為絕對壓力;② 壓力與曲軸轉(zhuǎn)角(或體積)相位精確到約0.2°以內(nèi);③ 發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)期間由壁面熱流變化而導(dǎo)致的傳感器溫度變化(可導(dǎo)致傳感器校準(zhǔn)系數(shù)的改變)要保持在最小值。lgp和lgV圖可用于檢查氣缸壓力數(shù)據(jù)的質(zhì)量,使得上述前2個(gè)步驟導(dǎo)致的誤差降至最小。

對于柴油機(jī),在燃燒開始前的壓縮沖程末期,lgp和lgV曲線的斜率[7]約為1.35。而由于試驗(yàn)中最早的預(yù)噴角在-35°左右,燃燒起始角在-20°左右(規(guī)定壓縮上止點(diǎn)為0°,進(jìn)氣上止點(diǎn)為-360°),為避免燃油噴射對多變指數(shù)帶來影響,試驗(yàn)中取-70°～40°作為多變指數(shù)擬合值的角度范圍,并取這段角度的多變指數(shù)為1.37,用以提高缸壓數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。由此可見,絕對缸壓存在一定系統(tǒng)誤差,這段角度的多變指數(shù)可能會(huì)隨著工況的不同而不同。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在所做的工況下,壓力誤差范圍在±0.1 MPa,這可能會(huì)對缸壓大小帶來微弱影響,但不會(huì)對壓升率及相位帶來此誤差。

在放熱率的處理中,工程應(yīng)用時(shí)通常用下式進(jìn)行柴油機(jī)放熱率的分析[7],即

(1)

其中,方程左邊項(xiàng)表示燃料放熱率和工質(zhì)與壁面對流換熱的和。壁面對流換熱采用Woschni公式[8]。

對于柴油放熱率分析,合適的范圍在1.30～1.35之間,且通常用一個(gè)在此范圍內(nèi)的常數(shù)[7];在壓縮末期,該值為1.35。γ為比熱比,大小等于cp/cV;在所有當(dāng)量比范圍內(nèi),燃燒之后膨脹過程的γ值在1.26～1.30之間;合適的γ值可以使放熱信息準(zhǔn)確,然而對于燃燒期間合適的γ值還沒有被很好地定義[9-10]。在本文試驗(yàn)中,放熱率分析時(shí)γ取為1.30。

由此可見,放熱率分析存在一定誤差,用于放熱率分析中的多變指數(shù)可能會(huì)隨著工況的不同而不同,這會(huì)對放熱率的大小帶來影響,但對相位沒有影響。

柴油機(jī)進(jìn)氣摻混不同甲醇體積分?jǐn)?shù)(分別為0%、30%、60%、90%、100%)的溶液在不同流量(10、20、30、40 mL/min)下缸壓和瞬時(shí)放熱率的變化曲線如圖2所示。

圖2中,整體在上方的曲線為缸壓曲線簇,在下方的曲線為瞬時(shí)放熱率曲線簇。

圖2 缸壓和瞬時(shí)放熱率隨甲醇體積分?jǐn)?shù)和混合液流量的變化

圖2中放熱率有3個(gè)峰:上止點(diǎn)前的峰是柴油預(yù)噴燃燒放熱引起的;第2個(gè)峰是由預(yù)混燃燒引起的,此階段燃燒的燃料為滯燃期內(nèi)噴入氣缸的燃料,且在著火前已蒸發(fā)并與空氣混合;第3個(gè)峰是柴油一邊與空氣混合一邊燃燒導(dǎo)致的,其放熱速率低于預(yù)混燃燒[11]。

由圖2可知,在柴油機(jī)進(jìn)氣中噴甲醇水溶液時(shí),在各流量下的缸內(nèi)峰值壓力均有增加,放熱率峰值略有降低,同時(shí)峰值壓力對應(yīng)的相位略微提前。這可能是由于當(dāng)進(jìn)氣摻甲醇水溶液時(shí)油耗升高,柴油機(jī)循環(huán)噴油量增大,導(dǎo)致峰值壓力升高。

預(yù)噴滯燃期(認(rèn)為瞬時(shí)放熱率斜率大于0.5時(shí)開始著火)隨甲醇體積分?jǐn)?shù)和混合液流量的變化規(guī)律如圖3所示。

圖3 滯燃期隨甲醇體積分?jǐn)?shù)和混合液流量的變化規(guī)律

從圖3可以看出,當(dāng)甲醇體積分?jǐn)?shù)為30%、60%、90%時(shí),滯燃期隨著流量的增大而增大。這是由于流量的增大導(dǎo)致溫度降低,從而增大了滯燃期。同時(shí)從圖3還可以看出,當(dāng)體積流量一定時(shí),除進(jìn)氣噴水外,滯燃期隨甲醇體積分?jǐn)?shù)的升高而呈減小趨勢。盡管隨甲醇體積分?jǐn)?shù)的升高導(dǎo)致燃油的十六烷值微量降低,但甲醇體積分?jǐn)?shù)升高,甲醇的高揮發(fā)性增加了混合氣的湍動(dòng)能,有利于油氣混合,因此減小了滯燃期。

內(nèi)燃機(jī)的可靠性和平穩(wěn)性可以根據(jù)單個(gè)循環(huán)的不重復(fù)性來評估,其通常用平均指示壓力循環(huán)變動(dòng)系數(shù)(COVimep)[12]來表示。根據(jù)文獻(xiàn)[7]的研究,當(dāng)COVimep超過2%到達(dá)5%時(shí),通常會(huì)導(dǎo)致車輛操縱性問題。2 000 r/min、200 N·m工況下COVimep隨甲醇體積分?jǐn)?shù)和混合液流量的變化規(guī)律如圖4所示。

圖 4 COVimep隨甲醇體積分?jǐn)?shù)和混合液流量的變化規(guī)律

從圖4可以看出:當(dāng)甲醇體積分?jǐn)?shù)一定時(shí),COVimep隨混合液體積流量的增大而呈增大趨勢;當(dāng)流量一定時(shí),COVimep隨甲醇水溶液甲醇體積分?jǐn)?shù)的增大而增大。COVimep的影響因素包括:① 湍流強(qiáng)度變化引起的空氣-燃料混合物質(zhì)量的變化,特別是摻醇柴油機(jī),可能影響火焰?zhèn)鞑サ姆€(wěn)定性[13];② 氣缸內(nèi)混合氣成分的循環(huán)變動(dòng)。對于甲醇柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī),甲醇的十六烷值遠(yuǎn)低于柴油的十六烷值,使得甲醇燃料難于被壓燃,一旦著火,燃燒速度會(huì)急劇上升[14],可能導(dǎo)致COVimep隨甲醇體積分?jǐn)?shù)的升高而升高;同時(shí)由于甲醇水混合液和空氣的混合過程是非均質(zhì)的,隨著甲醇水溶液流量的增加,可能導(dǎo)致氣缸內(nèi)混合氣不均勻度增大,從而導(dǎo)致COVimep增大。

比油耗是衡量發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性能的重要指標(biāo),柴油比油耗隨甲醇體積分?jǐn)?shù)和混合液流量的變化規(guī)律如圖5所示。

從圖5可以看出:當(dāng)甲醇體積分?jǐn)?shù)為0%、30%、60%時(shí),比油耗幾乎不隨混合液體積流量變化;當(dāng)甲醇體積分?jǐn)?shù)為90%、100%時(shí),比油耗隨流量的增大而逐漸呈下降趨勢;當(dāng)混合液體積流量一定時(shí),比油耗隨甲醇體積分?jǐn)?shù)的升高而降低。從圖5還可以看出:只有當(dāng)甲醇體積分?jǐn)?shù)為100%時(shí),柴油的比油耗才得到降低,且當(dāng)流量為40 mL/min時(shí),柴油比油耗最低,比原機(jī)降低約4.2%;其他體積分?jǐn)?shù)的混合液均增加了柴油的消耗量。這表明甲醇體積分?jǐn)?shù)越高,對柴油比油耗的降低作用越明顯。

圖5 比油耗隨甲醇體積分?jǐn)?shù)和混合液流量的變化規(guī)律

比油耗僅反映了柴油消耗量的變化,有效熱效率則考慮了甲醇燃料的發(fā)熱量,等于輸出功率與燃料總發(fā)熱功率之比。有效熱效率隨甲醇體積分?jǐn)?shù)和混合液流量的變化規(guī)律如圖6所示。

圖6 有效熱效率隨甲醇體積分?jǐn)?shù)和混合液流量的變化規(guī)律

從圖6可以看出,進(jìn)氣噴甲醇水溶液后的有效熱效率均低于原機(jī)的熱效率。從圖6還可以看出:在各個(gè)甲醇水溶液流量下,有效熱效率均隨甲醇體積分?jǐn)?shù)的升高而升高;當(dāng)體積分?jǐn)?shù)一定時(shí),有效熱效率隨流量的增大而減小。這是由于當(dāng)流量不變時(shí),隨著甲醇體積分?jǐn)?shù)的增大,燃料的總低熱值增大,從而有效熱效率增大;但甲醇低熱值低于柴油,當(dāng)甲醇體積分?jǐn)?shù)為100%時(shí)的有效熱效率也低于純柴油,減小了約5.3%;當(dāng)體積分?jǐn)?shù)不變時(shí),隨著流量的增大,替代了部分燃料,燃料的總熱值減小,燃油能量品質(zhì)降低,從而導(dǎo)致有效熱效率減小。

2.2 對排放特性的影響

CO排放隨甲醇體積分?jǐn)?shù)和混合液流量的變化規(guī)律如圖7所示。

從圖7可以看出,CO體積分?jǐn)?shù)隨流量的增大而增大,隨混合液中甲醇體積分?jǐn)?shù)的增大而增大。CO是燃料不完全燃燒的產(chǎn)物,如果反應(yīng)氣的氧含量、溫度足夠高,化學(xué)反應(yīng)所占有的時(shí)間足夠長,CO會(huì)氧化成CO2。隨著混合液體積流量增大,占有了一部分空氣的體積,導(dǎo)致工質(zhì)中氧含量降低,從而導(dǎo)致CO含量升高。當(dāng)甲醇體積分?jǐn)?shù)升高時(shí),氣化潛熱增大,使得缸內(nèi)溫度降低,導(dǎo)致燃油不能充分燃燒,也會(huì)引起CO含量的升高。同時(shí),圖7中進(jìn)氣摻水時(shí)的CO排放量比原機(jī)低,這是由于水中氧的比例高,增加了氧含量,導(dǎo)致CO排放量降低。

圖7 CO排放隨甲醇體積分?jǐn)?shù)和混合液流量的變化規(guī)律

柴油機(jī)進(jìn)氣噴甲醇水溶液后HC排放隨甲醇體積分?jǐn)?shù)和混合液流量的變化規(guī)律如圖8所示。

圖8 HC排放隨甲醇體積分?jǐn)?shù)和混合液流量的變化規(guī)律

從圖8可以看出,HC排放量幾乎不隨混合液體積流量的變化而變化。當(dāng)流量一定時(shí),低體積分?jǐn)?shù)的甲醇水溶液可以有效降低柴油機(jī)的HC排放,但當(dāng)甲醇體積分?jǐn)?shù)大于60%時(shí),HC排放量比原機(jī)大。由于甲醇體積分?jǐn)?shù)低時(shí),柴油比油耗比原機(jī)有所增加,使得缸內(nèi)燃燒溫度上升,從而導(dǎo)致HC排放比原機(jī)低;而甲醇體積分?jǐn)?shù)高時(shí),柴油比油耗比原機(jī)有所降低,同時(shí)甲醇熱值低,使燃燒溫度比原機(jī)有所下降,從而導(dǎo)致HC排放比原機(jī)高。

NOx是柴油機(jī)尾氣的主要組成部分之一,對環(huán)境和人體都有較大危害,降低NOx排放具有重要意義。NOx排放隨甲醇體積分?jǐn)?shù)和混合液流量的變化規(guī)律如圖9所示。

圖9 NOx排放隨甲醇體積分?jǐn)?shù)和混合液流量的變化規(guī)律

從圖9可以看出:NOx排放量隨著混合液流量的增大而減小,隨甲醇體積分?jǐn)?shù)的增大而減小;當(dāng)甲醇體積分?jǐn)?shù)為100%、流量為40 mL/min時(shí),NOx排放量降幅最大,降低了15.1%。在柴油機(jī)排放的NOx中占比最多的是NO,根據(jù)熱力型NO形成機(jī)理,其與溫度、氧濃度以及滯留時(shí)間相關(guān)[14]。NO的生成隨溫度的升高而呈指數(shù)級急劇增加。當(dāng)甲醇體積分?jǐn)?shù)保持一定時(shí),隨著混合液流量的增加,缸內(nèi)工質(zhì)的熱容增大,導(dǎo)致缸內(nèi)燃燒的溫度降低,從而降低了NOx含量;當(dāng)混合液流量一定、甲醇體積分?jǐn)?shù)增加時(shí),由于甲醇的揮發(fā)性強(qiáng)、氣化潛熱高,在甲醇水混合液中,甲醇體積分?jǐn)?shù)越高,溶液的揮發(fā)性越好,在進(jìn)氣歧管內(nèi)吸收的熱量也多,導(dǎo)致進(jìn)氣歧管溫度降低,密度增大,增大了進(jìn)氣質(zhì)量流量和過量空氣系數(shù),降低了缸內(nèi)燃燒溫度,從而導(dǎo)致NOx含量降低。

從圖9還可以看出,當(dāng)甲醇體積分?jǐn)?shù)大于60%時(shí),才起到降低NOx排放量的作用。這是由于在低甲醇體積分?jǐn)?shù)下,增大了柴油油耗,相較于不摻混甲醇溶液的原機(jī)增加了缸內(nèi)燃燒溫度,從而增大了NOx排放。

3 結(jié) 論

1) 在2 000 r/min、200 N·m工況下,柴油機(jī)進(jìn)氣中噴甲醇溶液時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒特性參數(shù)(如缸內(nèi)峰值壓力)均有增加,放熱率峰值略微降低,同時(shí)峰值壓力對應(yīng)的相位略微提前;平均指示壓力循環(huán)變動(dòng)系數(shù)有所升高,且隨甲醇體積分?jǐn)?shù)的升高而升高,隨流量的增大而增大。

2) 在進(jìn)氣中噴流量為40 mL/min、甲醇體積分?jǐn)?shù)為100%的溶液時(shí),柴油比油耗最低,降低約4.2%,而有效熱效率減小5.3%;其他體積分?jǐn)?shù)均增加了比油耗,且隨甲醇體積分?jǐn)?shù)的減小而增大;有效熱效率均比原機(jī)有所降低,且隨甲醇體積分?jǐn)?shù)的減小而減小,而隨混合液體積流量的增大而減小。

3) 在排放方面,進(jìn)氣噴水時(shí)CO和HC排放相較于原機(jī)有所降低,進(jìn)氣摻混甲醇體積分?jǐn)?shù)為30%的溶液時(shí)的HC排放量降低,進(jìn)氣摻混甲醇體積比分?jǐn)?shù)60%、90%、100%溶液時(shí)的NOx排放量降低,在進(jìn)氣中噴流量為40 mL/min、甲醇體積分?jǐn)?shù)為100%的溶液時(shí)的NOx排放量最小,相較于原機(jī)降低了15.1%。

4) 在2 000 r/min、200 N·m工況下,向柴油機(jī)進(jìn)氣中噴流量為40 mL/min、甲醇體積分?jǐn)?shù)為100%的溶液可以最大幅度地降低柴油比油耗和NOx排放量。