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柴油和壓縮天然氣雙燃料發(fā)動機及其后處理系統(tǒng)

城市客車使用壓縮天然氣對減少柴油燃料的總消耗量是一項重要的方案，而且可以減少一些大都市的運營成本。與裝備專用壓縮天然氣發(fā)動機的車輛相比，裝備可以使用純柴油或柴油壓縮天然氣雙燃料發(fā)動機的車輛具有更大優(yōu)勢，因為當(dāng)壓縮天然氣不足時，發(fā)動機還能夠僅靠柴油燃料運行。在巴西，這種雙料發(fā)動機車輛具有轉(zhuǎn)讓價值，因為大都市的公交車轉(zhuǎn)讓到小城市時，由于小城市缺少CNG的配套設(shè)施，單靠CNG車輛無法轉(zhuǎn)讓；另外就其具有穩(wěn)定性以及不需要火花點火，這是因為燃料燃燒可以依靠預(yù)噴射的柴油來點燃。

壓縮天然氣達到90%替代率的CNG柴油雙燃料柴油機的CO2排放量可以減少19%。與相同性能和負荷的純柴油機相比，雙燃料發(fā)動機盡管效率略低，但CO2和PM排放明顯降低，其中CO2排放量＜47.5g/kW·h。

柴油和壓縮天然氣的雙燃料發(fā)動機的甲烷排放量較高，因此需要加裝一套尾氣后處理系統(tǒng)。以一臺排量7.2L、功率175kW、扭矩850N·m的歐5發(fā)動機為例介紹尾氣后處理系統(tǒng)（圖1）。氧化劑是為減少甲烷和CO排放量，其裝在一個金屬容積內(nèi)并安裝于車上。通過這套后處理系統(tǒng)后，甲烷的排放量明顯減少，從而優(yōu)化了雙燃料柴油機的排放特性。

Nilton Mitsuro Shiraiwa et al. SAE 2013-36-0490.

編譯：張冬冬