添加乙醇对脂肪酸甲酯-柴油混合燃料的燃烧及排放特性的影响

【目的】研究添加乙醇对脂肪酸甲酯-柴油混合燃料性能的影响.【方法】在一台单缸柴油机上对BD20(脂肪酸甲酯20%)、BD20E5(脂肪酸甲脂20%,乙醇5%)、BD20E10(脂肪酸甲脂20%,乙醇10%)3种燃料的燃烧和排放特性进行对比试验研究。【结果】与BD20相比,BD20E5,BD20E10的滞燃期要长.对于BD20燃料而言,低温放热发生的时间早,反应剧烈,聚集了大量热量从而越过了负温度系数区,迅速开启了高温放热;BD20E5和BD20E10 2种燃料的高温放热发生时间较晚;峰值压力和峰值放热率增加,但对应的曲轴转角相同.负荷特性下,BD20E10和BD20E5的CO排放在1500r时随着乙醇比例的增加分别降低49.3%和33.2%;碳烟分别降低47.1%和29.4%;NOx排放几乎相同,且总体均处于较低值;BD20E10和BD20E5的HC排放在1500r时相比BD20有所增加,并且随着转速的提高排放值呈现波动变化。【结论】添加乙醇可以改善脂肪酸甲脂柴油混合燃料的燃烧和排放特性.     

乳化型生物燃油排放特性的试验研究

将生物燃油与0#柴油进行乳化后,制成B10、B15、B20乳化型生物燃油,在发动机实验台架上,柴油机转速为1500r·min^-1时考察B10,B15,B20燃料的HC、CO、PM、NOx排放特性。研究结果表明：在一定转速下,柴油机燃用乳化型生物柴油的HC、CO、PM排放比柴油要高,而且随着生物燃油比例的增大逐渐增多,但均未超过国家排放标准;柴油机燃用乳化型生物柴油的NOx排放量比柴油大幅度下降。     

电控共轨柴油机燃用天然气-柴油双燃料燃烧特性的研究

【目的】在电控共轨柴油机上应用液化天然气,为电控共轨柴油机增加天然气供给系统和双燃料电控系统,将其改装为天然气-柴油双燃料发动机,天然气在进气歧管前通过混合器与空气混合,引燃柴油由原高压共轨系统供应,喷油量和喷油正时由双燃料ECU控制.【方法】在双燃料发动机试验台架上,对比研究了发动机转速为1 200r/min,负荷率为25%和75%时,原柴油机与双燃料发动机的燃烧特性.【结果】与原机相比,双燃料发动机缸内压力和缸内温度升高;25%负荷时,压力升高率和瞬时放热率降低,75%负荷时升高;双燃料发动机峰值压力循环变动系数升高.与25%负荷相比,75%负荷时,原机与双燃料发动机缸内压力、压力升高率、缸内温度和瞬时放热率增大;与25%负荷相比,75%负荷时,原机的峰值压力循环变动系数升高,而双燃料的峰值压力循环变动系数降低.【结论】与原机相比,双燃料发动机燃烧特性在小负荷与大负荷时,变化趋势不同.     

复合HCCI模式下进气温度对燃烧和排放特性的影响

【目的】改善均质压燃(HCCI)的燃烧状况,降低排放.【方法】试验在一台改装的HCCI发动机上通过增加缸内直喷系统,研究进气温度对HCCI发动机的燃烧、排放特性及其对性能的影响.【结果】进气温度对缸内压力和压力升高率及瞬时放热率的影响十分显著,缸内压力、压力升高率及瞬时放热率的峰值都随着进气温度的升高而增大(缸内压力变化的最大值约1.5 MPa,瞬时放热率的差值最大约为0.05kJ/℃A),且其出现的曲轴转角位置都有所提前.复合HCCI模式下,随着进气温度的升高,CO和HC的排放都有所降低,NOx的排放先降低后升高(进气温度为140℃时接近零排放),但总体处在较低的范围.【结论】进气温度对HCCI发动机影响比较显著,进气温度的提高有利于HCCI的燃烧,使得发动机的性能得到提升,排放得到改善.     

掺烧比对共轨柴油机燃用LNG-柴油双燃料循环变动的影响

【目的】研究掺混比对双燃料发动机循环变动的影响,将电控共轨柴油机改装为柴油引燃天然气的双燃料发动机,天然气在进气歧管前通过混合器与空气混合,引燃柴油由原高压共轨系统供应,喷油量和喷油正时由双燃料ECU控制.【方法】利用发动机试验台架,对比分析了转速为1 600r/min、50%负荷和1 200r/min、100%负荷下,柴油机和不同掺烧比的LNG-柴油双燃料发动机的燃烧循环变动.【结果】随掺烧比的增大,转速为1 600r/min、负荷为50%时,双燃料发动机峰值压力平均值增大,而转速为1 200r/min、负荷为100%时,双燃料发动机的峰值压力先增大后减小;峰值压力标准差增大,循环分布分散;峰值压力升高率的平均值和标准差均增大,循环分布分散;平均指示压力平均值降低,标准差增大.【结论】与柴油机相比,双燃料发动机循环变动系数增大.     

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。     

基于AVL-FIRE的生物柴油/正丁醇混合燃料燃烧与排放特性仿真分析

【目的】研究生物柴油-正丁醇混合燃料的燃烧与排放特性.【方法】基于AVL-FIRE燃烧仿真软件对BD100、BD90N10、BD70N30 3种不同掺混比的生物柴油-正丁醇混合燃料进行缸内燃烧仿真与分析,对比3种不同燃料的缸内压力,温度分布,NO_x和soot排放.【结果】在发动机1 400 r/min,小负荷工况下运行且循环喷油量一定时,随着混合燃料中正丁醇掺混比的增大,缸内最大爆发压力减小,但峰值都出现在7°CA附近;缸内温度略有降低.由于正丁醇汽化潜热大,导致缸内混合气温度降低,因此随着正丁醇掺混比的增大,混合燃料的氮氧化物排放降低;正丁醇的高含氧量能够使混合燃料的碳烟排放降低.【结论】随着正丁醇掺混比的增大,缸内最大爆发压力减小;缸内温度略有降低.     

基于爆震的甲醇-柴油双燃料发动机掺烧比边界研究

【目的】以一台电控共轨六缸柴油机改造的发动机为试验对象,以发生爆震为限制条件,研究甲醇-柴油双燃料燃烧下的掺烧比边界.【方法】通过对滞燃期变化的分析,发现甲醇-空气预混气发生均质压燃是甲醇-柴油双燃料燃烧爆震的重要诱因;利用回归分析,发现进气压力、排气温度及甲醇-空气预混气浓度对掺烧比边界有显著性影响.【结果】以边界掺烧比为因变量,得到排气温度及甲醇-空气预混气过量空气系数为自变量的线性模型,边界掺烧比=-0.1×排气温度-4.48×空气与甲醇预混气过量空气系数+101.897.【结论】甲醇-柴油双燃料发动机可利用排气温度、空气与甲醇预混气过量空气系数两个参数预测最大掺烧比,以实现掺烧比随工况的实时调整.     

柴油机“粗暴性”原因分析

柴油机的燃烧过程通常分为四个阶段,即从柴油喷入气缸内到形成火源中心的着火落后期或称滞燃期;从形成火源中心到柴油迅速燃烧,气缸内压力上升到最高点的速燃期;从气缸内燃气压力达到最高点到燃气温度升到最高点为止的缓燃期;从燃气温度最高点到燃烧过程结束的补燃期。如果在燃烧期内,由于火焰迅速传播,柴油大量燃烧,气缸压力升高过快,当单     

柴油机燃用FAME-柴油混合燃料的燃烧动力性研究

对增压柴油机燃用FAME-柴油混合燃料进行了燃烧动力性的试验研究.结果表明,随着FAME含量的增加,燃烧始点提前,缸内平均压力和平均温度都升高.在燃烧后期,BD100的缸内温度最低;中低负荷时,随着FAME含量增加,耗油率稍有增加,热效率有所降低,对于FAME含量小于40%的混合燃料与BD0相比,有效耗油率平均升高了1.03%,有效热效率降低了0.5%;HC,CO和PM的平均排放及平均烟度值分别降低了20%,35%和73%,47%,而NOX的排放量增加了3%.