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进气温度对于矿用防爆柴油机排放性能的影响研究.pdf
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1、2023 年第 10 期2023 年 10 月近年世界各国相继推出日益严格的排放法规来控制矿用防爆柴油机对于大气的污染1。其中进气温度对于矿用防爆柴油机的燃烧过程及排放性能有显著的影响2-4。本文以一台矿用防爆柴油机为试验样机,对进气温度对该样机排放性能的影响进行了研究。1试验装置及测量系统1.1样机参数及试验现场设备试验样机为一 4 缸矿用防爆柴油机,主要技术参数:总排量为 4.3 L,缸径 105 mm,行程为 125 mm,标定功率/标定转速为 65 kW/2 200 r/min,最大扭矩/最大扭矩转速为 370 N m/1 500 r/min。主要试验设备为凯迈(洛阳)机电有限公司生产
2、的 120 kW 电力测功机,AVL 公司生产的 AMAi60S汽车排气分析仪,AVL 公司生产的 733S 油耗仪,上海同圆发动机测试设备有限公司生产的 Toceil-20N150 热式气体流量计及进气空调。1.2测量系统及原理测量全程由计算机进行控制,如图 1 所示。试验时,计算机记录所需数据(进气温度、进气压力、空气流量、燃油消耗量、转速、扭矩等),同时气体分析仪采集排放数据。图 1控制及测量系统1.3试验方案本试验通过进气空调设定进气温度,将进气温度分别控制为 25,30,35,进气湿度设定为 45%。在9 个工况点(转速为 2200r/min,1500r/min,1200r/min,
3、负荷为 100%,75%,50%)下进行试验,测试该样机的排放性能,采集各工况下的燃油消耗量、空气消耗量、CO 排放值、NOx排放值等数据。收稿日期:2023-02-01作者简介:唐鹏举,1997 年生,男,重庆人,助理工程师,主要从事矿用防爆柴油机排放性能和防爆安全性能的研究。进气温度对于矿用防爆柴油机排放性能的影响研究唐鹏举1,2(1.中国煤炭科工集团太原研究院有限公司,山西 太原 030032;2.太原煤科检测技术有限公司,山西 太原 030032)摘要:为了研究进气温度对于矿用防爆柴油机排放性能的影响袁 进行了 3 次防爆柴油机台架试验遥 3 次进气温度分别为 25 益袁 30 益袁
4、35 益袁 3 次温度由进气空调设定遥 在 9 个工况点 渊转速分别为 2 200 r/min袁 1 500 r/min袁 1 200 r/min袁 负荷分别为 100%袁 75%袁 50%冤 下进行试验遥 试验结果表明袁 矿用防爆柴油机的 CO袁 NOx排放性能随着进气温度的降低都得到了改善遥关键词:矿用防爆柴油机曰 进气温度曰 尾气分析曰 排放性能中图分类号:TK421+.5文献标志码:A文章编号:2095-0802-(2023)10-0177-03Effect of Intake Air Temperature on Emission Performance of MineExplosi
5、on-proof Diesel EngineTANG Pengju1,2(1.Taiyuan Research Institute Co.,Ltd.,China Coal Technology 驭 Engineering Group,Taiyuan 030032,Shanxi,China;2.Taiyuan Meike Test Technology Co.,Ltd.,Taiyuan 030032,Shanxi,China)Abstract:In order to study the effect of intake air temperature on the emission perfor
6、mance of mine explosion-proof diesel engines,three bench tests of explosion-proof diesel engines were carried out.The three intake air temperatures were 25 益,30 益,and 35 益respectively,and the three temperatures were set by the intake air conditioner.Tests were carried out at 9 operating points(rotat
7、ionalspeed of 2 200 r/min,1 500 r/min,1 200 r/min,load of 100%,75%,50%,respectively).The test results show that the emissionperformance of CO and NOxof mine explosion-proof diesel engine is improved with the decrease of intake air temperature.Key words:mine explosion-proof diesel engine;intake air t
8、emperature;exhaust gas analysis;emossion performance(总第 217 期)实践运用计算机矿用防爆柴油机油耗仪气体分析仪测功机进气温度进气压力控制单元空气流量计1772023 年第 10 期2023 年 10 月2试验结果及分析该样机的经济性能可以通过燃油消耗量进行比较,如图 2 所示。从图 2 中可以看出,进气温度对于防爆柴油机的经济性能影响不是很大,但是在低转速高负荷情况下,燃油消耗量随着进气温度的升高有比较明显的升高。图 3 是防爆柴油机各工况下空燃比的比较。从图 3中可以看出,在满转速而非满负载工况下,空燃比随着进气温度的降低而略有下降,
9、但是在满负载工况下,3 种进气温度下的空燃比几乎没有差别。在低转速、大负荷的工况下,空燃比随着进气温度的降低有大幅度的提高。图 4 是防爆柴油机各工况下 NOx排放性能的比较。从图 4 中可以看出,在同一负荷、不同转速工况下,NOx的排放值随着进气温度的降低而大幅下降,这种变(a)2 200 r/min(b)1 500 r/min(c)1 200 r/min图 2燃油消耗量比较(a)2 200 r/min(b)1 500 r/min(c)1 200 r/min图 3空燃比的比较201918171615141312111025 益;30 益;35 益。303540455055606570功率/k
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