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可变气门正时对汽油–氨双燃料发动机燃烧与排放特性的影响

收稿日期：2024-12-04 修回日期：2024-12-30 接受日期：2025-01-03

DOI:10.20078/j.eep.20250112

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    摘要：在“双碳”目标下,零碳氨燃料已成为工业和交通领域中最有前景的燃料之一。在汽车发动机中使用氨燃料,可以有效减少交通运输领域的碳排放。基于改造后的发动机试验台架和三维燃烧仿真软件,研究不同进气门开启角(IVO)条件下,汽油–氨双燃料发动机的燃烧... 展开+
    摘要：

    在“双碳”目标下,零碳氨燃料已成为工业和交通领域中最有前景的燃料之一。在汽车发动机中使用氨燃料,可以有效减少交通运输领域的碳排放。基于改造后的发动机试验台架和三维燃烧仿真软件,研究不同进气门开启角(IVO)条件下,汽油–氨双燃料发动机的燃烧与排放特性。以IVO=−356°CAATDC为基准点,本研究的IVO在−30°CA~10°CA范围内调节。研究结果表明,随着IVO的提前,缸内压力峰值与放热率峰值逐渐减小,且这些峰值对应的燃烧相位逐渐推迟。这是随着气门重叠角逐渐变大,导致缸内残余废气增多,从而抑制了缸内燃烧。随着IVO的提前,发动机的燃烧相位CA10、CA50和CA90先延后再提前,该现象是气门重叠角和进排气压力差共同作用导致的。IVO的提前影响了进气门关闭角,使得泵气平均有效压力逐渐降低,并在IVO=−30°CA时达到最小值。值得注意的是,IVO对有效热效率的影响不大。同时,未燃碳氢、CO和NOx等燃烧排放物随着IVO的提前逐渐增多,而IVO的变化对未燃氨的逃逸率影响不大。

    收起-

    作者：

    • 潘耕龙1
    • 丁颖1
    • 卢安1,*
    • 朱禹1
    • 朱浙辉2
    • 韩东1,*

    作者简介

    第一作者：潘耕龙(2000—),男,安徽六安人,硕士研究生,主要研究方向为新能源发动机。E-mail:pangenglong@sjtu.edu.cn
    通讯作者：卢安(1994—),男,安徽安庆人,博士研究生,主要研究方向为发动机燃烧与排放特性。E-mail:AnL0203@sjtu.edu.cn
    韩东(1982—),男,浙江东阳人,教授,主要研究方向为燃料与发动机相互作用。E-mail:dong_han@sjtu.edu.cn

    单位

    • 1. 上海交通大学 动力机械与工程教育部重点试验室,上海 200240
    • 2. 西藏自治区产品质量监督检验所,西藏 拉萨 850000

    关键字

    • 燃烧特性
    • 排放控制
    • 热效率
    • 可变气门正时
    • 双燃料发动机

    基金项目

    国家重点研发计划资助项目(2022YFE0209000);上海市科学技术委员会资助项目(22170712600,24120742400)

    引用格式

    潘耕龙, 丁颖, 卢安, 等. 可变气门正时对汽油–氨双燃料发动机燃烧与排放特性的影响[J]. 能源环境保护, 2025, 39(5): 134−142.

    PAN Genglong, DING Ying, LU An, et al. Effects of Variable Valve Timing on Combustion and Emission Characteristics of Gasoline/Ammonia Dual-Fuel Engines[J]. Energy Environmental Protection, 2025, 39(5): 134−142.

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