单缸直喷式柴油机燃用生物柴油性能研究

【目的】了解生物柴油在柴油机上的燃烧特性和排放特性。【方法】在一台单缸直喷式柴油机上进行了燃用生物柴油与柴油的对比试验,对燃用生物柴油时的燃烧压力、滞燃期、放热规律以及排放规律等进行了系统研究。【结果】与燃用柴油相比,生物柴油滞燃期低,燃烧持续期长;当转速为1500 r/min,平均有效压力为0.531 MPa时,生物柴油最大燃烧压力、最大压力升高率以及最大燃烧放热率分别较柴油降低1.91%,30.1%和29.32%;当转速为1500 r/min时,燃用生物柴油时的比油耗平均较柴油高11.6%,燃用生物柴油时的HC、CO和烟度排放量分别较柴油平均降低17.17%,26.73%和37.85%,NOx排放量平均较柴油高21.93%。【结论】燃用生物柴油油耗增加,除NOx外其他排放量减少。在不改变发动机结构的前提下,生物柴油可以作为柴油的替代燃料在柴油机上使用。     

不同供油提前角下地沟油生物柴油-柴油混合燃料的经济性和排放特性试验研究

研究了不同供油提前角下,直喷柴油机燃用体积比为30∶70的地沟油生物柴油-柴油混合燃料(B30)的经济性和排放特性.结果表明,B30地沟油生物柴油-柴油混合燃料在供油提前角18°CA时,燃油消耗率最低,增大或减小供油提前角,燃油消耗率都会增加,24°CA比18°CA在最大负荷处燃油消耗率最高可增加18%;随着供油提前角的减小,NOX的排放降低,但会在一定程度上增加CO和炭烟的排放;在供油提前角为22°CA时,HC排放最低,增大或减小供油提前角,HC排放都会增加,22°CA比16°CA在大负荷时可以降低68%,比18°CA降低50%.     

超声波雾化乙醇替代柴油对涡流室式柴油机性能的影响

利用超声波雾化原理,设计了超声波雾化系统,并在涡流室式柴油机上进行进气道供雾化乙醇的试验。试验乙醇供给量为标定供油量的20%,改变柴油供给量进行负荷调整,并测试标定转速下不同负荷的发动机燃油消耗量和排放性能。测试结果表明:设计的超声波乙醇雾化系统,能够满足进气道供乙醇的性能要求,使柴油机燃用乙醇/柴油双燃料过程中表现出稳定的工作性能;氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)和碳烟排放比原机低,尤其满负荷时碳烟降幅可达60%;能量消耗量率与原机基本相当,碳氢化合物(HC)排放比原机高。     

替代率对柴油引燃天然气发动机性能的影响

为研究替代率对柴油引燃压缩天然气(CNG)发动机性能的影响,将涡轮增压柴油机改装为柴油引燃天然气的双燃料发动机.在原柴油机柴油喷射系统中加装喷油泵齿条限位装置,并加装电控系统和天然气供给系统,控制柴油和CNG的喷射量.利用发动机台架试验,对比分析不同替代率对柴油引燃天然气双燃料发动机燃料经济性和排放特性的影响,研究了双燃料发动机在转速为1 400r/min、全负荷下的NOx、HC、CO与碳烟排放及有效燃料消耗率.结果表明:与原柴油机相比,双燃料发动机替代率为32.7%、38.9%、41.6%、47.2%、51.3%、55.8%、61.5%、65.8%、70.7%、75.8%和80.9%的有效燃油消耗率平均降低了5.4%;NOx排放平均升高了22.1%;HC排放平均升高了344倍;CO排放平均降低了20.1%;碳烟排放平均降低了47.9%.     

脂肪酸甲酯生物柴油对直喷式柴油发动机排放性能影响研究

主要探讨了混合生物柴油对直喷式柴油发动机排放性能的影响。试验在3.0LV6柴油发动机上进行测试,柴油发动机具有双涡轮增压,水冷式,带冷却的废气再循环装置(EGR)和直接燃料喷射系统。研究表明,混合生物柴油有较好的燃烧特性,其产生较高的燃油消耗率;直喷式柴油发动机使用混合生物柴油后具有较低的CO、HC和PM排放量和较高的NOx排放量。     

车用柴油机尾气排放控制技术

车用柴油机主要排放物为PM(颗粒状物质)和NOx，而CO和HC排放较低。控制柴油机尾气排放主要是控制颗粒物质PM和NOx生成，降低PM和NOx的直接排放。现代柴油机尾气排放控制通常采取以下方法。     

利用Pt-Rh堇青石整体式催化器控制汽油发动机排气净化的试验

为控制化油器汽油发动机尾气排放,对贵金属Pt-Rh催化器在实际发动机排气条件下进行了研究。用浸渍法制备化油器式汽油发动机的催化器,以适应汽车发动机运行工况多变、空燃比范围宽以及排气HC、CO和NOx体积分数高等实际情况。试验结果表明,应用Pt-Rh堇青石整体式催化器,可以实现在不同的温度、不同的转速、不同的空燃比条件下对发动机尾气HC、CO和NOx同时净化和得到较高的转化效率;在不同的温度范围内,还可以实现HC和CO对NOx的协同还原反应。     

BHA,BHT对生物柴油排放和动力经济性试验

为了研究酚类抗氧化剂对燃用生物柴油/柴油内燃机的影响,在一台四缸柴油机上进行了排放及燃油经济性和动力性试验.结果表明:在抗氧化剂质量浓度较低时,BHT要比BHA、TBHQ的诱导期长,当抗氧化剂质量浓度较高时,BHA的诱导期要比BHT、TBHQ长.BHA质量浓度分别为800、1 200mg/L时,B10混合燃料比未添加抗氧化剂的B10混合燃料有效燃油消耗率分别平均降低了0.67%、1.5%;当BHT质量浓度为800、1 200mg/L时,B10混合燃料比未添加抗氧剂的B10混合燃料的有效燃油消耗率分别平均降低了2.2%、2.6%.添加抗氧化剂BHT、BHA的燃料碳烟排放比未添加BHA、BHT的燃料低,但是添加酚类抗氧化剂后的NOx排放略有增加.     

柴油机燃用超声乳化柴油的试验研究

利用超声乳化机理,将适当配比的0#柴油、水和SPSO型乳化剂进行乳化,研究了掺水量、乳化剂含量、乳化温度和乳化时间时乳化柴油稳定性的影响.结果表明,随着掺水量的增加,乳化柴油的热值逐渐下降,黏度、闪点、燃点和凝点越来越高,最大掺水量应小于18%.对10%,15%掺水量的乳化柴油进行台架试验表明,中小负荷工况下节油效果不明显,大负荷工况下节油效果显著,节油率在9%～14%之间,燃用乳化柴油可降低尾气排放中NOx和排气可见污染物的含量.     

甲醇/柴油混合燃料的应用研究

[目的]为柴油机掺烧甲醇技术的应用提供依据。[方法]在柴油机结构不变的情况下,把甲醇、柴油、OP乳化剂按体积比15:80:2.5混合,采取新的乳化工艺研制混合燃料,并与柴油作比较。[结果]甲醇-柴油混合燃料的密度和粘度较柴油降低,粘度为1.20°E20,雾化质量和蒸发性能得到提高。"微爆效应"对柴油机的负荷特性有影响,使热效率提高。随着负荷的增大,柴油机燃用混合燃料的耗油率低于燃用柴油的油耗率,经济性有所提高。甲醇-柴油混合燃料平均节油率达9.5%,在中、高负荷下节油率平均达12.4%。在中、高负荷范围内燃用混合燃料的烟度均低于燃用柴油时的,下降达25.6%,NOx的排放值显著降低。[结论]柴油机燃用甲醇-柴油混合燃料热效率有所提高,中、高负荷时耗油率显著下降,经济性好,减少了环境污染,具有良好的经济和社会效益。