改善增压天然气发动机排放特性的途径

【摘要】：通过试验研究增压稀薄燃烧天然气发动机的排放特性,以及排气温度受过量空气系数λ的影响,研究结果表明:随着过量空气系数的增大,NOx与CO和HC的排放量变化趋势相反;压缩天然气发动机采用稀薄燃烧(λ1.0)技术的源排放能达到国Ⅲ标准,在加装普通三效催化转化器(TWC)后,其排放也只能达到国Ⅲ标准。原因是普通三效催化转化器只有在λ≈1.0时,其转化效率最高;米勒循环发动机的膨胀比大于压缩比,这有利于降低排气温度和提高热效率。因此,本文提出天然气发动机达到国Ⅳ排放标准一种新的技术路线:基于当量比燃烧(λ=1.0)的米勒循环技术,通过连续可变气门正时(CVVT)机构来调节气阀的开启和关闭时刻。采用该技术可以适当地增大发动机的压缩比,从而保证发动机的动力性和提高热效率,又可有效地降低排气温度,实现当量比燃烧,极大地提高了排放污染物在三效催化转化器中的转化效率,使天然气发动机排放达到国Ⅳ排放标准。 【作者单位】： 湖南大学先进动力总成技术研究中心;湖南大学先进车身制造技术国家重点试验室;
【关键词】： 压缩天然气 米勒循环 当量比燃烧 增压 热效率
【基金】：国家高技术研究发展计划(“863”计划)项目(2008AA11A135) 国家科技支撑计划项目(2009BAG13B01)
【分类号】：U464.174
【正文快照】： 天然气是一种多组分的混合气体,主要成分是烷烃,其中甲烷含量最多,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷等,是一种分布范围广、储藏量丰富的能源。由于其开采后不需经过复杂的炼制过程,所以成本低。天然气燃烧后无废渣和废水产生,与煤炭、石油等能源相比具有使用安全、热值大和洁净等

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