柴油-朗基循环对高废气回收率和高增压柴油机制动燃油消耗率的改善



柴油-朗基循环对高废气回收率和高增压柴油机制动燃油消耗率的改善

重型柴油机余热回收系统对于改善燃油消耗具有显著的意义。柴油-朗基循环（DRCC）是结合柴油循环和朗基循环的研究，用来阐明高废气回收率和高增压柴油机对改善油耗的定量潜力。通过试验，研究DRCC对燃油消耗率的改善作用。本试验使用4冲程直喷单缸柴油机，测量发动机性能、燃料流率、气体排放物和烟度等，确定高升压和高废气回收率柴油机排气热的能量。

DRCC是柴油循环和朗肯循环的过热联合循环，本研究阐明通过DRCC从废气中回收废热的最大潜力。为此，在高升压柴油机排气管后安装一个热交换器，进行高温废气和工作流体之间热交换，产生过热蒸汽。据推测，该废气从热交换器的出口返回到高压回路废气再循环系统进气歧管。高温和由热交换器产生的高压过热蒸汽被引入膨胀器，在其中膨胀以获得输出功率。将蒸汽输送到蒸汽冷凝器，由压缩机增压至水饱和后，再次被引入热交换器。

通过高增压柴油机试验结果可以预测DRCC对油耗的改善作用。试验结果得出：①高增压发动机的排气损失随负荷增加而增加，废热回收适用于中高负荷发动机；②排出气体的质量流率很大，可以从废气中回收能量，并确保改善燃料经济性；③DRCC在满载（平均有效压力为2.0MPa）时可使燃油消耗率改善2.6%～3.0%；④考虑到安全和环境问题，DRCC的工作介质最好是水而不是甲醇、甲苯或HCFC-123。

Yamaguchi et al. SAE 2013-01-1638.

编译：倪媛媛