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收割机技术

收割机不同速度的排放及燃油消耗特性
2016-12-10 22:39:24

      由于作业工况是联合收割机最主要的工况,对作业工况进一步研究,以4#谷物联合收割机为例,分别在3.9、5.9、7.2 km/h 速度进行作业。分析结果表明,随着速度的增加,燃油消耗增加,这主要是因为发动机不仅要提供收获部分工作的动力,而且还要提供保证行走的动力,速度增加,发动机负荷增加,燃油消耗增加。CO基于时间和基于油耗的排放因子随速度增加而增加,这主要是因为,发动机负荷增加,所需要的燃油增加,燃烧室过量空气系数减少,利于CO生成。HC基于时间的排放因子,随速度增加而增加,HC基于油耗的排放因子基本不变。NOx基于时间和基于油耗的排放因子则是中等速度较高,这主要是因为低速时,发动机负荷较低,燃烧温度较低,不利NOx产生;而高速时,发动机负荷较大,但氧浓度降低,同样不利 NOx产生。PM排放因子则与NOx排放因子相反,PM基于时间和基于油耗低排放因子为中速时最低,这主要是因为低速时,负荷较低,空燃比高,缸内温度较低,有利PM生成;而高速时,负荷较高,过量空气系数减少,且喷油持续期延长,喷油量增加,造成燃烧气局部过浓,燃烧恶化,颗粒物形成速率急剧增加。
      将测试的排放数据与油耗数据转化为基于燃油消耗的排放因子,联合收割机各工况下的排放因子和谷物、玉米联合收割机的综合排放因子可以看出,CO、HC 基于燃油消耗的排放因子怠速工况明显高于行走和作业工况,这主要是因为怠速工况下燃烧温度较低,燃烧不充分,导致 CO、HC 排放增加;NOx基于燃油消耗的排放因子为行走工况下最高,主要是因为怠速工况燃烧温度较低,不利 NOx生成,而作业工况,发动机负荷增加,喷油量增加,导致过量空气系数较少,氧含量减少,抑制 NOx生成;PM 基于燃油消耗的排放因子为作业工况下最高,此工况,发动机负荷较大,喷油量增加,过量空气系数减少,造成燃烧气局部过浓,燃烧恶化,导致颗粒物形成。对比谷物、玉米综合排放因子,谷物联合收割机排放较玉米联合收割机恶劣,谷物收割机排放因子 CO、HC、NOx和PM分别是玉米联合收割机的1.85、2.52、1.02 和 1.10 倍。这主要原因可能:1)因为谷物联合收割机使用小时数较大,大部分机械老旧,发动机排放恶劣,而玉米联合收割机多为新车,排放相对较好。2)因为谷物收割机多为国Ⅰ以前排放标准的发动机,而玉米收割机多为国Ⅰ、国Ⅱ的发动机。

 


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