瞬态工况下掺混PODE对混合动力柴油机排放特性的影响

doi:10.19562/j.chinasae.qcgc.2021.11.009

摘要/Abstract

摘要：

为了研究掺混聚甲氧基二甲醚（PODE）对混合动力柴油机瞬态排放的影响，本文基于单轴并联式混合动力试验平台，分别燃用0#柴油和PODE体积比为10%和20%的柴油/PODE掺混燃料，试验瞬态工况为柴油机转速为1 900 r/min，油门从25%变化到35%，过渡时间分别为0、2和5 s的瞬变工况和800 r/min拖动快速起动工况。结果表明：恒转速变油门工况下，随着过渡时间的减小，其变化过程中的累计NO_x和Soot排放峰值都有所增大，随着PODE比例的增大，Soot排放的瞬态畸变先增强后减弱。相比燃用0 #柴油，燃用柴油/PODE掺混燃料时，瞬变过程中的NO_x累加排放值增大，但Soot排放峰值大幅下降，过渡时间为0 s时，Soot排放峰值分别降低37%和63%；过渡时间为2 s时，Soot排放峰值分别降低31%和59%；过渡时间为5 s时，Soot排放峰值分别降低34%和57%。在快速起动工况下，相比燃用0#柴油，燃用柴油/PODE掺混燃料时，起动过程中的CO排放峰值分别降低10%和26%，Soot排放峰值降低53%和60%，而NO_x排放的变化不大。

关键词: 混合动力柴油机, 聚甲氧基二甲醚, 瞬态工况, 快速起动, 排放

Abstract:

In order to study the effect of Polyoxymethylene ether （PODE） mixing on the transient emissions of hybrid diesel engines， based on a single-shaft parallel hybrid test platform， this paper uses 0# diesel and diesel/PODE fuel mixture with PODE in volume ratios of 10% and 20% respectively. The test transient conditions are that the diesel engine speed is 1 900 r/min and the throttle changes from 25% to 35% with the transient working conditions of 0， 2 and 5 s transition time and 800 r/min drag dynamic quick start conditions. The results show that under constant speed and variable throttle conditions， as the transition time decreases， the cumulative NO_x and Soot emission peaks during the change process increase. With the increase of the PODE ratio， the transient distortion of Soot emission first increases and then decreases. Compared with burning 0# diesel， when burning diesel/PODE fuel mixture， the cumulative NO_x emission value during the transient process increases， but the Soot emission peak value drops significantly. When the transition time is 0 s， the Soot emission peak value is reduced by 37% and 63% respectively. When the transition time is 2 s， the peak Soot emission is reduced by 31% and 59%， respectively； when the transition time is 5 s， the peak Soot emission is reduced by 34% and 57%， respectively. Under fast starting conditions， compared to burning 0# diesel， when burning diesel/PODE fuel mixture， the peak CO emission during the starting process is reduced by 10% and 26% respectively， and the peak Soot emission is reduced by 53% and 60% . The change of NO_x emission is not significant.

Key words: hybrid diesel engine, Polyoxymethylene dimethyl ether, transient conditions, quick start, emission

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图/表 10

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理化指标	0#柴油	PODE
氧/%	0	47.1
十六烷值	>45	78
芳烃体积比/%	28.3	0
密度（20 ℃）/（g·mL^-1）	0.831	1.03
运动黏度（20 ℃）/（mm²·s^-1）	2.5~8.9	1.05
低热值/（MJ·kg^-1）	42.6	19.0
闪点/℃	>65	>62

项目	参数
缸数×缸径×行程/mm	4×92×94
活塞总排量/L	2.499
压缩比	16.6
标定转速/（r·min^-1）	3 600
标定功率/kW	105
最大转矩/（N·m）	360（1 600～2 600 r·min^-1）

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