生物柴油放热规律预测模型与试验分析

用燃烧生物柴油的直喷式柴油机示功图数据,计算了生物柴油的放热规律,并应用双韦伯函数对标定转速和最大转矩转速的生物柴油放热规律进行了拟合。在此基础上,提出了生物柴油放热规律的双韦伯函数的修正参数,建立了不同配比混合燃料的双韦伯函数修正系数,对其他工况的生物柴油及混合燃料的放热规律进行了预测。预测结果表明:生物柴油比例高的混合燃料的燃烧始点、最大放热率、放热第二峰值有所提前,其中预混合燃烧阶段的燃烧峰值较小,扩散燃烧阶段的放热峰值较大,预混合燃烧期缩短。     

柴油机掺烧桐油制备生物柴油的动力性和经济性

在ZX195型直喷式柴油机上进行了桐油制备的生物柴油和石化柴油不同配比的混合燃料试验研究.试验结果表明:在不对柴油机做任何调整的情况下,燃用B10和B20的桐油生物柴油对发动机动力性和经济性影响不大;燃用B50和B100的生物柴油时,动力性和经济性下降明显,其功率下降11%,油耗增加35%左右;综合考虑发动机的动力性和经济性,燃用B20较为合适.     

高原环境下柴油机燃用生物柴油排放研究进展及展望

在高原环境下进行柴油机燃用生物柴油研究,有助于改善柴油机燃烧与排放性能。文章综述了生物柴油尤其是新型生物柴油在柴油机上的应用现状,对高原环境下柴油机燃用生物柴油性能及排放规律进行了总结和展望。结果表明,柴油机燃烧掺混生物柴油情况下燃烧排放改善明显。     

甲醇-柴油混合燃料的燃烧特性研究

通过试验研究,分析了小比例甲醇-柴油混合燃料对直喷式柴油机燃烧特性的影响。结果表明:在相同的平均有效压力和转速下,相比于纯柴油,甲醇-柴油混合燃料滞燃期延长,燃烧持续期缩短,缸内最大爆发压力、最大压力升高率及最高平均燃烧温度上升;甲醇-柴油混合燃料与纯柴油放热规律相似,最大瞬时放热率比纯柴油大,且峰值所对应的时刻滞后;混合燃料预混燃烧部分比柴油略大,燃烧放热重心向上止点后偏移。     

直喷式柴油机燃用生物柴油的排放研究

生物柴油是一种较有前途的代用燃料.为此,通过试验,分析和比较了YZ4102QF直喷式柴油机燃用0#柴油和生物柴油的排放.结果表明:生物柴油的C0、HC和PM等13工况比排放分别低于0#柴油34.6%、40.2%和19.6%,而N0x排放比0#柴油高6.63%.     

生物柴油发动机燃烧火焰与放热过程特性研究

为研究生物柴油与柴油燃烧及放热过程的差异,应用高速摄影采集了柴油机燃用豆油甲酯和柴油的缸内燃烧火焰图像,实测了缸内压力示功图.以直接的火焰辉度图像结合放热规律分析,揭示了生物柴油和柴油缸内燃烧的历程.在未调整发动机燃烧系统参数的前提下,生物柴油因弹性模量大和十六烷值高的综合贡献,使着火时刻较柴油提前1.5°CA,其中生物柴油开始喷油时刻较柴油提前0.7°CA;在速燃期生物柴油燃烧火焰最亮辉度和持续时间均低于柴油.在燃烧的最后阶段,没有明显火焰的化学反应释放出的热量仅占2％ ～3％.     

柴油机燃用桐油生物柴油的排放性能试验研究

对X195直喷式柴油机燃用桐油制备的生物柴油和普通柴油对发动机排放特性的影响进行了对比实验研究.结果表明:对柴油机不做任何调整和大负荷条件下,CO的排放浓度随桐油生物柴油比例的增加而降低,低于石化柴油;HC的排放明显低于石化柴油, 并随桐油生物柴油比例的增加而降低;CO2的排放变化不明显.     

生物柴油/柴油发动机排放颗粒电镜分析

利用高分辨率透射电镜研究了三缸直喷式柴油机在两种供油提前角和两个工况时,燃用两种比例的生物柴油/柴油混合燃料时产生的颗粒微观结构和尺寸。结果表明,在所研究的条件下,发动机燃料燃烧产生的颗粒由球形的原始粒子构成,且呈现出不同形状,具有分形结构特性;原始粒子具有多层类石墨微晶结构,且存在无序内核区。B0和B20燃料产生的原始粒子的直径分别在25.6～31.3 nm和28.7～40.0 nm之间,燃用生物柴油时产生的颗粒原始粒子平均直径大于柴油。     

柴油机燃用不同替代燃料的燃烧与排放特性分析

在一台增压发动机上分别进行了燃用生物柴油和二甲醚的燃烧和排放试验研究。研究结果表明:增压发动机在高负荷下燃用生物柴油和二甲醚时,预混合燃烧不明显,出现扩散燃烧单峰的燃烧规律,生物柴油燃烧的单峰规律更明显。与生物柴油相比,二甲醚的缸内压力峰值、压力升高率幅值和放热率峰值均降低;NOx排放大幅下降,HC排放和CO排放升高,碳烟排放和燃油消耗率降低。     

柴油机燃用甲醇/柴油燃烧与排放特性试验研究

通过配置3种甲醇掺混比例(M5、M10、M15)的甲醇/柴油混合燃料,在不改变柴油机结果参数的条件下,对比研究了柴油机燃用甲醇/柴油混合燃料的燃烧和排放特性。结果表明:与柴油相比,随着甲醇掺混比的增加,柴油机燃用甲醇/柴油混合燃料的缸内最大爆发压力升高,最大压力升高率增加,燃烧始点推迟,瞬时放热率曲线呈单峰分布,放热率峰值增加,其对应的曲轴转角滞后,滞燃期延长;NOx排放略有增加,碳烟排放得到明显改善,CO和HC排放在小负荷时略有增加,在大负荷时增加明显。     

柴油机冷起动时放热规律计算研究

实测柴油机冷起动过程气缸压力及瞬时转速，考虑瞬时转速变化进行冷起动过程放热规律计算分析，结果表明转速较低时，瞬时转速对放热规律计算有较大的影响。     

柴油机燃用复合乳化燃料放热率的计算模型

提出了适用于柴油、甲醇、水三元复合乳化燃料和柴油的热力学放热率计算模型，并利用此模型对直接喷射式2135G型柴油机进行了放热率计算研究，计算结果令人满意。同时分析研究了压力传感通道效率、计算步长；乳化燃料中水的化潜热及示功图光顺程度等因素对复合乳化燃料放热率计算精度的影响。     

低排放柴油机燃烧及放热规律研究

柴油机的燃烧过程对其性能及排放有较大影响,随着排放要求的日益严格,柴油机采用提高喷油压力、推迟喷油来降低NOx排放。根据实测低排放柴油机气缸压力,分析其燃烧过程特性及放热规律。结果表明,推迟喷油,柴油机在大部分工况下,燃烧在上止点后才开始;最大压力升高率、最大燃烧压力较低,其对应相位较迟,放热峰值也较低。     

柴油机燃用F-T柴油/生物柴油混合燃料的燃烧及排放特性

为探究生物柴油对柴油机燃用F-T柴油燃烧过程和排放性能的影响,配制F-T柴油/生物柴油混合燃料(B10F-T、B20F-T、B30F-T),在柴油机上进行试验。结果表明：随着生物柴油掺混比增大,缸内最大爆发压力逐渐增加。与F-T柴油相比,生物柴油掺混比分别为10%、20%、30%时,缸内最大爆发压力分别增加1.9%、5.1%、6.9%,对应的时刻轻微滞后,且放热始点后移,放热率峰值增大。生物柴油掺混比由0增加到30%,燃烧过程滞燃期延长1 ℃A,燃烧始点后移,燃烧持续期略微升高,由35.4 ℃A增加到36.1 ℃A,燃烧重心由4.8 ℃A后移到5.9 ℃A,缸内最大燃烧温度由1 872 K升高到1 951 K。在中高负荷时,碳烟排放随生物柴油掺混比增大而明显降低。在F-T柴油中掺混生物柴油可以有效地降低HC和CO排放,HC和CO排放随生物柴油掺混比增大几乎呈线性下降趋势。随着负荷继续增加,混合燃料的HC和CO排放均逐渐下降,在75%负荷时,与燃用F-T柴油相比,生物柴油掺混比分别为10%、20%、30%时,CO排放分别降低2.9%、7.8%、12.1%。在不同负荷工况下,随着生物柴油掺混比例的增加,NOX排放均呈上升的趋势,且在高负荷工况下NOX排放上升更加明显。     

自然吸气与增压柴油机循环波动的比较

试验以1台自然吸气直喷柴油机及1台相同排量的增压中冷柴油机为研究对象,采用高速数据采集系统测录不同负荷、中冷温度以及供油提前角下的多个循环的缸内压力及油管泵端压力,编程计算放热规律并进行循环波动研究,对两者的燃烧及放热规律循环波动进行比较.试验表明:自然吸气直喷柴油机放热规律循环波动比较大.     

基于BP神经网络的小缸径直喷式柴油机放热规律的研究

运用BP神经网络有关理论,构造一个从小缸径直喷式柴油机的喷油规律预测放热规律的BP神经网络模型,经过验证,预测模型具有较高的精度,可以作为柴油机喷油系统与整机匹配性能研究的一个有效手段,也是一个新型预测放热规律的方法。     

燃料添加剂对均质压缩燃烧影响的试验

在一台改造的4缸柴油机的第4缸进行均质压燃（HCCI）燃烧试验，研究了添加剂对HCCI燃烧过程的影响。试验结果表明，在HCCI燃烧稳定工况下，没有添加剂的基础燃料PRF90（相当于90号汽油）着火滞后，燃烧放热峰值低，而混有添加剂的基础燃料则着火明显提前，燃烧放热峰值升高。在相同循环喷油量和相同转速的条件下，随着添加剂质量分数的增加，HCCI着火和燃烧放热提前，燃烧放热峰值提高，但过高的添加剂质量分数会使得发动机爆震，工作粗暴。