综述：二甲醚燃料内燃机中先进的氮氧化物减排策略

这篇综述系统分析了二甲醚（DME）内燃机的氮氧化物（NOx）生成机制及减排技术，涵盖从燃烧优化（如低温燃烧LTC、废气再循环EGR）到后处理装置（如选择性催化还原SCR）的全链条策略，为清洁能源发动机研发提供了重要参考。

　　

Abstract

二甲醚（DME）因其不含碳-碳键的富氧分子结构，可实现无烟无颗粒燃烧，显著降低未燃碳氢化合物（HC）和一氧化碳（CO）排放。然而，DME发动机仍面临氮氧化物（NO_x）排放的挑战。本文综述了从燃烧控制到尾气后处理的NO_x减排技术，并探讨了压缩点火（CI）发动机中NO_x的生成机制。

Introduction

DME作为高十六烷值可再生燃料，其低沸点和优异雾化特性提升了燃烧效率，但低热值和高压缩性需特殊燃料喷射系统（FIE）适配。NO_x主要通过Zeldovich机制在高温富氧条件下生成，对人体健康和环境危害显著。

NOx emissions from DME-fuelled engines

研究表明，DME发动机NO_x排放普遍高于柴油机，归因于其富氧结构促进高温反应。例如，Cipolat发现低转速下DME的更高燃料喷射压力（FIP）导致更精细雾化，加剧NO_x生成。

NOx reduction strategies

EGR技术：低压力循环（LPL）EGR系统通过7%的EGR率和20 kPa增压压力降低峰值缸温，NO_x减排效果优于高压循环（HPL）系统，但高负荷时可能引发失稳。
燃烧优化：延迟喷射时机和多段喷射策略可有效抑制NO_x；低温燃烧（LTC）模式如均质充量压燃（HCCI）和反应活性控制压燃（RCCI）需复杂电控系统支持。
后处理技术：选择性催化还原（SCR）和NO_x吸附催化剂需高温激活，成本较高。
创新方案：预燃室低压喷射和水喷射（未充分探索）通过冷却效应展现潜力。

结论

综合评估表明，优化喷射策略与电子控制单元（ECU）结合是最经济可行的方案，为DME发动机的环保性能提升指明方向。