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重型柴油機(jī)實現(xiàn)余熱回收利用的潛力研究

探討了對重型柴油機(jī)進(jìn)行余熱回收利用的可能性，用以抵消SCR系統(tǒng)在熱管理過程中發(fā)生的燃料損失。利用重型發(fā)動機(jī)測功機(jī)對MY2011型重型柴油機(jī)總的能量流向進(jìn)行了詳細(xì)分析，該測功機(jī)配備有柴油顆粒捕集器（DPF）和選擇性催化還原（SCR）后處理裝置。開發(fā)了一個基于Matlab穩(wěn)態(tài)仿真工具的有機(jī)朗肯循環(huán)來模擬發(fā)動機(jī)的廢熱回收系統(tǒng)，利用試驗數(shù)據(jù)指導(dǎo)仿真模擬過程。。

提出了將廢熱回收系統(tǒng)作為降低NOx排放的熱管理策略。采用該熱管理策略對車輛運行瞬態(tài)過程中產(chǎn)生的能量大小和流向進(jìn)行了評估，以驗證本文所提出的廢熱回收系統(tǒng)的可行性。在發(fā)動機(jī)大范圍穩(wěn)態(tài)條件下進(jìn)行的初步能量分析表明，可從EGR回路中萃取高品質(zhì)的能量。同樣的，后處理裝置SCR的排氣氣流和增壓中冷器（CAC）回路也是實現(xiàn)廢熱回收的有效措施。

最佳廢熱回收循環(huán)性是通過后處理裝置SCR的廢氣流來預(yù)熱工作介質(zhì)，然后使用EGR回路進(jìn)一步加熱上述工作介質(zhì)以達(dá)到流體的飽和蒸汽條件。同時，為了保持SCR最佳的工作溫度，本文還對車輛運行的瞬態(tài)廢熱循環(huán)功率做了一系列評估。

目前，將廢熱回收引入整車的熱管理中還無法實現(xiàn)，但提出了一種熱管理方案即利用能量存儲系統(tǒng)，一方面用于為電加熱器提供能量，另一方面是儲存廢熱循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生的能量。

SarojPradhanetal.SAE

2015-01-1606.

編譯：苗志慧