柴油/甲醇双燃料发动机耦合后处理系统的排放性能研究

时间:2023-06-17 09:00:02 公文范文 来源:网友投稿

陈旨明,刘军恒,孙平,嵇乾,黄河

(1.江苏大学汽车与交通工程学院,212013,江苏镇江;2.南京工业职业技术大学交通工程学院,210046,南京)

柴油机因其较高的热效率和可靠的动力性而被广泛应用于交通运输和工程机械[1]。然而,柴油机排气中的一氧化碳(CO)、碳氢(HC)、氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)等会对环境造成严重污染并危害人体健康[2]。随着我国更为严格的排放法规颁布,仅依靠缸内燃烧优化和单一后处理的方式已难以满足更低的排放限值,而高效清洁替代燃料技术耦合多种后处理装置有望实现污染物的超低排放。

甲醇因汽化潜热大、含氧量高、燃烧清洁和具有可再生性等特点,常被用作柴油的替代燃料,甲醇在压燃式发动机上的应用一般以双燃料方式为主[3-4]。Wei等研究发现,柴油/甲醇双燃料燃烧可同时降低NOx排放和PM数量浓度,打破NOx和碳烟排放之间的trade-off关系,并提高发动机燃油经济性[5]。然而,诸多研究发现,在中低负荷下随着甲醇比例的增加,双燃料发动机经济性变差,CO和HC排放升高,小粒径PM数量增多,未燃甲醇(CH3OH)、甲醛(HCHO)等非常规污染物排放增加[6]。柴油机氧化催化器(DOC)结合催化型颗粒物捕集器(CDPF)作为针对PM机外净化最有效的装置,同时可有效降低CO和HC排放;选择性催化还原催化器(SCR)利用氨基或烃基还原剂可将排气中的NOx还原为N2,是降低NOx排放的主要手段[7-8]。Nazarpoor等[9]研究发现,DOC可以有效去除排气中的CO和HC成分,同时可将排气中的部分NO转换为NO2,促进CDPF对碳烟颗粒的净化。闫立冰等[10]在DOC前加装了电磁旁通阀,通过闭环控制调节SCR前n(NO2)/n(NOx),发现n(NO2)/n(NOx)的增加有利于提高SCR转化效率。Colombo等[11]通过建立详细动力学模型研究发现,NO2的加入可改善低温工况下SCR的催化效率,在n(NO2)/n(NOx)为0.5时催化效果最佳。Liu等[12]开展了PODE/乙醇双燃料发动机耦合DOC装置的排放特性试验,结果表明,DOC可以高效净化双燃料燃烧产生的HC、CO、甲醛和乙醛,并显著降低n(NO2)/n(NOx)。Chen等[13]在一台二元燃料(DMDF)发动机上研究了甲醇比例对DOC/CDPF系统再生性能的影响,结果表明,DMDF模式与后处理系统相耦合可显著降低CO、HC和醛类排放,并可获得较高的CDPF入口温度和n(NO2)/n(PM),使CDPF在DMDF模式下保持较高的再生水平。因此,深入探讨双燃料燃烧模式与后处理系统的耦合关系,对于实现新型燃烧模式的排放控制具有重要工程价值。

为了更好地探究后处理系统DOC/CDPF/SCR对柴油/甲醇双燃料发动机排放特性的影响,本文通过调节进气预混甲醇比例,研究了柴油/甲醇双燃料发动机污染物排放特性,并对比分析了不同负荷下DOC/CDPF/SCR系统对污染物排放的转化效率。研究结果可为双燃料发动机耦合后处理系统的进一步优化和高效降低污染物排放提供基础数据。

1.1 试验台架与设备

试验用发动机为一台四缸增压中冷电控共轨柴油机,主要参数如表1所示。对发动机进气道进行改造加装了一套甲醇喷射系统,采用进气道喷射方式预混甲醇,原机共轨系统控制柴油喷入缸内引燃预混合气。试验用甲醇为99.9%(质量分数)的无水甲醇,柴油为市售0号柴油,含硫量(质量分数)低于10-5,两种燃料的主要理化性质如表2所示。

表1 发动机主要参数

表2 试验燃料的理化特性

柴油/甲醇双燃料发动机台架试验系统如图1所示。试验系统主要包括台架测控系统、燃料供给系统和排放测量系统。其中:台架测控系统采用CAC250型电力测功机及其自控系统来控制双燃料发动机的运行工况;燃料供给系统采用AVL-753C燃油温控仪和AVL-735C瞬态油耗仪控制柴油温度和测量柴油油耗,并使用一台FCM04醇耗仪测量甲醇消耗量;排放测量系统采用AVL-415S滤纸式烟度计、HORIBA MEXA7200D气体排放分析仪和AVL-SESAM-FTIR傅里叶红外光谱分析仪对排气烟度和气体污染物组分进行分析与测量。后处理系统DOC/CDPF/SCR布置在发动机排气出口1米处的排气管路中,其主要参数如表3所示,试验用还原剂为质量分数32.5%的尿素水溶液,由中国石油天然气集团公司生产。

图1 柴油/甲醇双燃料发动机试验台架结构

表3 后处理系统主要参数

1.2 试验方案

预混甲醇采用进气道低压喷射,随着发动机进气一起导入气缸,引燃柴油通过原机共轨系统直接喷入气缸。通过平均有效压力(pme)衡量发动机转矩,试验选择原机最大转矩转速1 800 r/min下pme=0.239,0.528,0.833 MPa共3个负荷定为中低负荷工况,pme=1.049 MPa为高负荷工况,进行对比研究。试验中,引燃柴油喷射压力和喷射时刻固定不变,进气预混甲醇的喷射压力为0.6 MPa,依次调节进气道喷入甲醇的热值占缸内燃料燃烧总热值的0、15%和30%,在双燃料模式下,控制发动机的输出转矩恒定;根据SCR入口的NOx浓度和排气流量确定尿素喷射量,控制尿素计量泵通过非气助式喷嘴将还原剂喷入SCR系统,对比分析原机和经过后处理系统催化后的排气污染物变化规律。

甲醇比例(RM)定义为双燃料发动机每循环进气道喷入的甲醇燃料的热值与此循环下缸内总燃料的热值的比值

(1)

式中:RM为甲醇比例,%;mM和mD分别为甲醇与柴油的燃料消耗率,kg·h-1;hM和hD分别为甲醇与柴油的低热值,MJ·kg-1。

当量燃油消耗率(be)和有效热效率(ηe)常被用于评价双燃料发动机的燃油经济性[14]。当量燃油消耗率是将双燃料模式下的醇耗量等热值转化为柴油后计算得到的总有效燃油消耗率,有效热效率则是衡量双燃料发动机将化学能转化为机械能的效率,两者计算公式分别为

(2)

(3)

式中:be为当量燃油消耗率,g·(kW·h)-1;ηe为有效热效率,%;Pe为发动机实际功率,kW。

后处理系统对排气污染物的转换效率(A)定义为后处理系统催化前后污染物排放浓度变化与催化前污染物排放浓度之比

(4)

式中:A为排气污染物的转换效率,%;φin和φout分别为后处理系统催化前、后污染物的浓度。

试验开始前,发动机启动并预热20 min,中冷后进气温度控制在60 ℃,燃油温度控制在38 ℃,冷却液水温和机油温度分别控制在75 ℃和85 ℃,并在不喷射尿素的情况下让发动机在额定工况下运转10 min,防止催化器载体上存在吸附态氨而影响试验结果的准确性。

2.1 RM对发动机经济性的影响

图2为在转速1 800 r/min时不同负荷下,RM对双燃料发动机当量燃油消耗率和有效热效率的影响。可以看出:在中低负荷时,随着RM的增加,当量燃油消耗率增大,有效热效率降低;在高负荷时,呈现相反趋势。在pme=0.239 MPa下,RM=30%时当量燃油消耗率与RM=0时相比由260.17 g·(kW·h)-1增加至291.79 g·(kW·h)-1,有效热效率则从32.5%降低至29.1%。在pme=1.049 MPa下,RM=30%时当量燃油消耗率与RM=0时相比由211.08 g·(kW·h)-1降低至202.88 g·(kW·h)-1,有效热效率则从40.13%增加至41.75%。

图2 RM对当量燃油消耗率和有效热效率的影响

产生上述现象的原因是:在中低负荷时,缸内工质温度低,引燃柴油量也少,压燃产生的点火能量较低,火焰传播速度慢导致缸内燃烧不完全;随着RM的增加,甲醇较高的汽化潜热使得缸内温度进一步降低,燃烧恶化导致经济性变差,同时甲醇的十六烷值低和着火性能差对柴油着火起到抑制作用,导致燃烧相位相对靠后,热功转换效率降低。在高负荷时,缸内温度较高,进气预混甲醇对缸内充量冷却效应减弱,缸内燃烧高温梯度降低使传热损失减小,甲醇蒸发使油气混合更充分且甲醇燃烧火焰传播速度也较快,缸内燃烧等容度得到改善。而且,甲醇含氧量(质量分数)高达50%,可以有效缓解柴油机扩散燃烧时局部缺氧的问题,促进燃料充分燃烧,因而双燃料发动机热效率提高。

2.2 RM对排气温度的影响

图3为不同负荷下RM对双燃料发动机后处理系统温度的影响。可以看出:不同部位的排气温度随RM的增加呈下降趋势,在DOC前端温度变化趋势更加显著;在pme=0.239,1.049 MPa下,RM=30%时DOC入口温度与RM=0工况相比分别降低了28.08 ℃和35.42 ℃。这是由于在中低负荷时进气预混甲醇降低了进气充量温度,使得压缩终点缸内温度降低,且缸内燃料燃烧也不完全。随着RM的增加,排气中的未燃甲醇增多,导致排气温度降低。在高负荷时发动机缸内温度高,致使甲醇冷却效应下降,但甲醇氧化反应路径也简单,燃烧速度快,在上止点处压力升高迅速,接近等容燃烧,高温持续期缩短且后燃比例也降低,导致排气温度下降[15]。

图3 RM对后处理系统温度的影响

在RM=0时,不同负荷下排气温度经过DOC后均有所降低,这是因为纯柴油燃烧时排气中的CO和HC含量低,DOC氧化反应产生的热量少,不足以抵消对流换热等因素导致的热损失。在双燃料燃烧模式下,除pme=0.239 MPa负荷外,DOC后端氧化升温明显,且升温幅度随着RM增加而增大。这是因为进气预混甲醇使得排气中的CO和HC含量急剧增加,同时部分未燃甲醇随着扫气排出气缸,经过DOC时发生氧化反应产生较多热量导致排气温度的升高。在pme=0.239 MPa下,因为负荷较小,发动机排气温度低,DOC入口温度尚未达到催化剂的起燃温度,未能发生氧化反应释放热量。在DOC达到正常工作温度时,可以净化排气中绝大部分CO和HC,在多数工况下排气经过CDPF时几乎不发生催化反应,因此CDPF后端的温度有所下降。

2.3 DOC对常规气体排放物的影响

图4为不同负荷下DOC对柴油/甲醇双燃料发动机排气中的CO和HC体积分数的影响。可以看出:在RM=0的纯柴油模式下,各个负荷的CO和HC排放很低;随着RM的增加,DOC前的CO和HC排放急剧升高,且在中低负荷时增加趋势也更明显。在pme=0.239 MPa下,与RM=0相比,RM=30%时DOC前CO和HC排放的增幅分别高达17.61倍和46.55倍。这是因为CO和HC是双燃料不完全燃烧的产物,进气预混甲醇降低了缸内燃烧温度,且随着RM增加,滞燃期被延长,燃烧始点推迟导致燃烧相位靠后,后燃比例也增加,燃料燃烧并不完全。在小负荷时缸内温度低,这种趋势更明显。随着负荷增大,缸内温度升高,燃料燃烧效率提高,CO和HC排放逐渐降低。

(a)CO排放量

经过DOC催化后:在pme=0.239 MPa下,RM=0时的CO和HC转换效率分别为46.08%和31.28%,RM=30%时的CO和HC转换效率仅为5.63%和3.32%;在pme=1.049 MPa时,两种燃烧模式下DOC对CO和HC的转换效率均可达到98%以上。这是因为在低负荷时,发动机排气温度低,催化剂活性下降使得DOC转换效率降低,双燃料模式下排气温度进一步下降而未能达到DOC正常工作温度,导致CO和HC排放的转化效率极低。随着负荷的增大,排气温度升高,催化剂活性增强使得CO和HC的转换效率升高。此外,双燃料燃烧时排气中的NO2和O2含量较高,排气处于富氧状态,加强了DOC对CO和HC的催化转换作用。从图4还可以看出,随着负荷下降,HC转换效率逐渐低于CO。这是因为催化剂受温度影响活性下降,CO和HC在DOC中的反应产生竞争关系,而涂覆在DOC上的Pt催化剂对CO的氧化具有优先级,因此Pd的氧化活性受到抑制会导致HC转换效率低于CO[16]。

2.4 DOC对非常规气体排放物的影响

图5为不同负荷下DOC对柴油/甲醇双燃料发动机排气中的NO2体积分数和n(NO2)/n(NOx)的影响。从图5(a)可以看出,在纯柴油模式下DOC前NO2排放随着负荷增加而减小;随着RM增加,双燃料模式的NO2排放急剧升高,在pme=0.239和1.049 MPa下,RM=30%时NO2排放分别达到了RM=0时的2.82倍和16.35倍。从图5(b)可以看出,随着RM增加,n(NO2)/n(NOx)大幅提高,且低负荷时趋势更明显;在pme=0.239和1.049 MPa下,与RM=0相比,RM=30%时n(NO2)/n(NOx)分别增加62.71%和32.48%。

(a)NO2排放量

发动机缸内燃烧火焰后区的温度较低,此时生成的NO快速转变成NO2,在纯柴油燃烧时缸内温度高,且高温持续期较长,NO2在高温下又转变回NO,其化学反应式[17]为

NO+HO2→NO2+OH

(5)

NO2+O→NO+O2

(6)

进气预混甲醇降低了缸内燃烧温度,缸内低温燃烧区域增多,NO2向NO的转换被抑制。此外,甲醇在氧化过程中会发生脱氢反应生成部分HO2,HO2促进了NO向NO2的转换[18]。而且,随着RM的增加,预混甲醇量增多,中低负荷时排气管中存在较多未燃甲醇,NO在排气管中滞留时间较长,增加了NO2生成量。

经过DOC催化后,在中高负荷下RM=0时的NO2排放以及n(NO2)/n(NOx)显著提高,而双燃料模式在各个负荷下却呈相反趋势。在pme=1.049 MPa下,RM=0时NO2的排放较催化前上升了13.5倍,n(NO2)/n(NOx)上升了28.26%;在RM=30%时,NO2排放较催化前下降了50.97%,n(NO2)/n(NOx)则下降了19.39%。这是因为纯柴油燃烧时,涂覆在DOC载体上的Pt和Pd贵金属活性位上存在较多吸附态氧,排气中的NO被氧化为NO2,而双燃料模式下,排气中存在大量的CO和HC物质,它们占据了催化剂中的氧活性位,阻碍了氧化反应的进行。此外,HC和CO具有强还原性,而NO2作为优异的氧原子来源,相比O2,NO2在催化剂表面具有更大的黏附系数,排气经过DOC时,发生了式(7)、(8)所示的化学反应,促进了NO2向NO转化[19]。

NO2+CO→NO+CO2

(7)

NO2+HC→NO+CO+H2O

(8)

在DOC催化后,在RM=0时的NO2排放和n(NO2)/n(NOx)随着负荷的增加呈现先升高后降低的趋势。这是因为DOC最佳氧化温度在350 ℃左右,过高或者过低的温度都会导致氧化效果减弱。在中低负荷时,排气温度降低导致氧化反应变慢,NO2生成速率下降;在高负荷时,纯柴油燃烧时排气温度过高,DOC氧化作用衰减,且此时排气中NO浓度较高,Pt表面会出现饱和现象,NO与O竞争活性位,由于NO—Pt不如O—Pt结构稳定,富氧状态的排气氛围进一步抑制了NO的氧化效率[20]。在pme=1.049 MPa时,随着RM的增加,双燃料模式下排气温度下降至NO最佳氧化反应区间,NO氧化反应速率加快,因此高负荷时双燃料模式下的排气经过DOC催化后NO2排放和n(NO2)/n(NOx)降幅也较小。在pme=0.239 MPa时,排气温度低于DOC起燃温度,NO氧化反应几乎不能进行。同时,由于排气流量较小,催化器空速降低,排气在DOC内停留时间较长,导致HC和CO有充足的时间与NO2发生反应。因此,两种模式下的排气在小负荷下经过DOC后,NO2排放和n(NO2)/n(NOx)均会大幅降低。

图6为不同负荷下DOC对柴油/甲醇双燃料发动机排气中的HCHO体积分数的影响。可以看出:纯柴油燃烧时HCHO排放较小;随着RM的增大,HCHO排放大幅升高,且小负荷的趋势更明显。在pme=0.239 MPa下,RM=30%时的HCHO排放是RM=0时的13.71倍。HCHO是甲醇燃烧的中间产物,中低负荷时缸内温度较低,燃烧室壁面冷激效应增强,近壁面火焰淬熄效应形成淬熄层,导致甲醇氧化不完全。同时,由于甲醇对缸内充量的冷却作用,使得燃烧温度进一步降低,甲醇燃料燃烧不充分导致HCHO排放增加。此外,在扫气阶段,部分甲醇预混气被直接排出气缸,而此时排气温度较低,甲醇无法进一步完全氧化,使得HCHO排放增加。高负荷时缸内温度较高,壁面淬熄层厚度小,缸内燃料燃烧充分且排气温度也显著升高,从而导致HCHO排放的降低。

图6 DOC对HCHO排放量的影响

在pme=0.239,1.049 MPa下,RM=0时DOC对的HCHO转换效率分别为26.71%、99.54%;RM=30%时,两者分别为2.06%和98.62%。这是因为:随着发动机负荷增加,排气温度升高,DOC催化剂活性增强,促进了HCHO转换效率的升高;在低负荷时,排气温度较低,且随着RM的增加而下降,DOC系统未达到正常工作温度。因此,DOC前后的HCHO排放无明显变化。

2.5 CDPF对碳烟排放量的影响

图7为不同负荷下CDPF对柴油/甲醇双燃料发动机碳烟排放量的影响。可以看出:随着RM的增加,双燃料发动机的碳烟排放逐渐降低;在pme=0.239 MPa下,与RM=0相比,RM=30%时碳烟排放降低了45.98%;在pme=1.049 MPa时,碳烟排放降低了36.55%。碳烟是柴油机在高温缺氧氛围下燃料不完全燃烧的产物,随着负荷增加,循环喷油量增多,混合气变浓且分布不均使得局部缺氧严重,烃分子发生部分氧化和热裂解导致多环芳香烃(PAHs)、乙炔(C2H2)等碳粒的气相前驱物大量生成,从而导致碳烟排放增加[21]。然而,甲醇自身不含C—C键,燃烧时不易产生不饱和烃,随着RM增加,碳烟前驱体生成数量下降,减少了碳烟来源。同时,甲醇自身含氧且火焰传播速度快,可有效缓解局部缺氧问题。此外,甲醇的加入延长了着火滞燃期,增加了预混燃烧比例,并减少了扩散燃烧数量,最终减少了碳烟的生成。

图7 CDPF对碳烟排放量的影响

经过CDPF后,两种燃烧模式的碳烟排放量均大幅降低,在不同负荷下CDPF对碳烟排放的平均净化效率超过了90%。在pme=0.239 MPa下,RM=30%时的CDPF捕集效率降低至81.82%。这是因为此时负荷小,发动机本身碳烟排放低,经CDPF捕集催化后已经接近零排放。CDPF载体采用壁流式设计对排气中的碳烟颗粒进行拦截捕集,且CDPF表面涂覆了一定比例的Pt和Pd催化剂,可将排气中的部分NO氧化为NO2,NO2的强氧化性可与碳烟发生反应生成CO和CO2,从而增强对碳烟的催化氧化效果[22]。由于CDPF对碳烟的捕集以物理手段为主,因此几乎不受排气温度的影响,在中低负荷下也能保持较高的净化效率。

2.6 SCR对NOx排放量的影响

图8为不同负荷下SCR对柴油/甲醇双燃料发动机排气中的NOx体积分数的影响。可以看出:随着RM的增加,NOx排放降低,负荷越低时降低趋势越显著;在pme=0.239,1.049 MPa下,RM=30%时NOx排放相较于RM=0时分别降低了32.22%和6.43%。Zeldovich机理揭示出NOx的生成条件为高温、富氧和高温持续期[23],因此导致双燃料燃烧NOx排放降低的原因如下:在中低负荷时,进气预混甲醇对缸内充量的冷却效应显著,缸内低温燃烧区域增多,平均燃烧温度下降;在高负荷时,甲醇掺烧使得火焰传播速率加快,高温持续期相应缩短,从而使NOx排放有所降低。

图8 SCR对NOx排放量的影响

随着负荷增大,SCR对NOx的转换效率显著提高,且SCR对纯柴油模式下NOx的转换效率高于双燃料模式;在pme=1.049 MPa下,RM=0时NOx的转换效率可达最高值98.54%,而RM=30%时的转换效率仅为93.26%。这是因为随着负荷的增大,排气温度升高,使得SCR催化剂活性增强,在pme=1.049 MPa时,排气温度已处于SCR催化反应活性最佳窗口,转换效率也最高,此时n(NO2)/n(NOx)对转换效率影响较大,在DOC的氧化作用下,纯柴油燃烧排气中的n(NO2)/n(NOx)高于双燃料模式,因此纯柴油下SCR对NOx转换效率略高。在pme=0.528,0.833 MPa下,RM=30%时NOx的转换效率与RM=0时的相比分别下降了24.69%,20.95%;在中等负荷时,随着RM的增加,排气温度进一步下降,负载金属离子的分子筛活性降低,导致催化还原反应速率放缓,尿素的蒸发和热解速率也下降,NH3与NOx混合质量较差,导致转换效率的降低。在pme=0.239 MPa时,SCR未达到正常工作温度,催化剂活性受抑制且尿素分解缓慢,因此低负荷时NOx转换效率极低。

N2O作为强温室气体,温室效应是CO2的300倍,且对臭氧层有极大的破坏作用,因此有必要对SCR系统产生的N2O排放进行研究。图9为不同负荷下SCR对柴油/甲醇双燃料发动机N2O排放量的影响。可以看出,纯柴油燃烧模式下SCR前N2O排放处于较低水平,而随着RM的增加,N2O生成量增加。经过SCR催化反应后,N2O大量生成,且随着负荷的增大,N2O生成量增多,而随着RM的增加,N2O生成量减小;在pme=1.049 MPa下,RM=0时排气经过SCR催化后N2O生成量达到原机的33.53倍,RM=30%时N2O生成量有所下降,但依然为原机的12.65倍。这是因为尿素分解生成的NH3在高温环境下与排气发生如下化学反应[24]

图9 SCR对N2O排放量的影响

2NH3+2O2→N2O+O2

(9)

4NH3+4NO+3O2→4N2O+6H2O

(10)

2NH3+2NO2→N2O+N2+3H2O

(11)

随着负荷增大,尿素喷射量增加,参与反应的NH3增多,导致N2O生成量增加。部分N2O是快速SCR反应的副产物,因此N2O的生成也会受到排气中n(NO2)/n(NOx)的影响,纯柴油模式的排气经过DOC后n(NO2)/n(NOx)高于双燃料模式,导致N2O生成量增多。随着RM的增加,排气温度下降,NH3氧化速率放缓,导致N2O的生成量降低[25]。然而,随着排气温度进一步下降,作为还原剂的尿素可以生成NH4NO3附着在SCR表面,一部分NH4NO3会在低温下分解产生N2O,因此当RM=30%时,N2O排放随着负荷减小而逐渐增加[26]。在pme=0.239 MPa时,由于排气温度过低,SCR催化反应迟缓,且尿素分解速率较慢,N2O生成受到抑制。

(1)随着RM的增加,在中低负荷时双燃料发动机的经济性下降,而在高负荷时有所提高。甲醇的加入使排气温度降低,纯柴油模式下经过DOC后排气温度下降,而双燃料模式下DOC后端氧化升温明显,升温幅度随着RM增加而升高。在两种燃烧模式下,排气温度经过CDPF后均有所下降。

(2)随着RM的增加,双燃料发动机的CO、HC、NO2和HCHO排放均大幅增加,且n(NO2)/n(NOx)也显著增大。DOC转换效率受负荷影响较大,在高负荷时,DOC可以高效净化尾气中CO、HC和HCHO排放,而在低负荷时的净化效率很低。DOC可以将柴油模式下的NO转化为NO2,而会显著降低双燃料模式下的n(NO2)/n(NOx)。

(3)随着RM的增加,双燃料发动机缸内局部缺氧问题得到缓解,扩散燃烧比例减少,碳烟前驱体生成数下降,双燃料模式的碳烟排放明显低于纯柴油模式,而CDPF捕集效率受到负荷的影响较小,在不同负荷和不同燃烧模式下均可保持较高的净化效率。

(4)随着RM的增加:双燃料发动机的NOx排放降低;SCR对NOx的转换效率受负荷影响较大,且SCR对纯柴油模式下NOx排放转换效率高于双燃料模式;SCR催化反应会导致N2O排放增加,而甲醇的加入可以在一定程度上的减少N2O生成。

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