基于PEMS(performance and emission monitoring system)车载排放测试方法,在一辆柴油乘用车上分别燃用纯国Ⅳ柴油、正丁醇的体积分数分别为10%和20%的正丁醇和纯国Ⅳ柴油的混合燃料,利用日本Horiba公司的OBS-2200车载气态排放物测试系统,对车辆尾气进行直采.通过对比不同道路类型下3种燃料气态排放物的排放因子,分析柴油乘用车燃用丁醇柴油的车载实际道路排放特性.试验结果表明,柴油乘用车燃用丁醇柴油可以明显降低一氧化碳排放,明显减小中高速工况下一氧化碳的峰值,总碳氢排放会随丁醇掺入比例增加而增多;二氧化碳的排放基本不变;发动机参数及工况的改变对氮氧化物的排放影响不大.
以一台采用废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)技术的增压直喷汽油机为研究样机,试验研究了高压缩比15.0时不同EGR率(0%、5%、10%、15%)下该机的燃烧和排放特性。研究结果表明,与常规的压缩比11.5相比,采用高压缩比15.0时,该机缸内最高燃烧压力升高,点火正时提前,燃烧持续期延长,平均指示压力变动系数增大,有效热效率显著提高;碳氢化合物(hydrocarbon,HC)排放和颗粒物数量增加,CO排放和颗粒物质量降低,NO_(x)排放略有升高。采用EGR技术能够有效抑制爆震和降低NO_(x)排放。相同工况下,随着EGR率升高,该机的燃烧持续期延长,平均指示压力变动系数增大,低负荷(制动平均有效压力(brake mean effective pressure,BMEP)为0.5 MPa)下的缸内最高燃烧压力逐渐下降,有效热效率变化不大。高负荷(BMEP为1.0 MPa)下的缸内最高燃烧压力先上升后下降,有效热效率整体呈上升趋势,高压缩比情况下该机EGR率为10%时的热效率最高,为38.45%;CO排放先减小后增加,HC排放逐渐增加,NO_(x)排放降幅增大,最大降幅达86.8%。
