生物柴油-柴油混合燃油的试验分析

进行生物柴油及生物柴油-柴油混合燃油应用于压燃式发动机上的外特性和负荷特性试验,研究分析了生物柴油-柴油混合燃油以不同比例混合时所表现出的动力性、经济性和排放性的差异,为生物柴油-柴油混合燃油的优化控制提供基础。     

柴油机燃用乙醇-生物柴油-柴油混合燃料试验研究

先对0＃柴油（ D ）和乙醇-生物柴油-柴油混合燃料（ EBD ）的部分理化性质进行了试验、计算和对比;再基于柴油发动机台架,研究了柴油机燃用替代燃料后,其动力特性、经济特性和常规排放特性的变化。研究结果表明：在外特性下,柴油机燃用EBD的功率和转矩相对 D有0～2．84％的小幅度上升;在负荷特性下, EBD 的油耗量和油耗率相对D有较大幅度的上升,在2000r/min 转速时,增幅分别为11．26％～12．14％和7．69％～34.69％,在1700r/min转速时,增幅分别为11．86％～12．48％和5．18％～19．28％;在发动机六工况循环下的常规排放中,EBD 在CO,HC和碳烟减排方面的优势主要体现在中高负荷下,而在 NOx减排方面的优势则主要体现在中小负荷的情况下。     

生物柴油-乙醇混合燃料的燃烧特性

研究了柴油机燃用生物柴油-乙醇混合燃料时的燃烧特性,结果表明:乙醇掺烧比小于30%时,各种不同比例的混合燃料的缸内压力曲线趋势相同;随着混合燃料中乙醇掺混比的增加,滞燃期延长,最大压力升高率增加,缸内最高燃烧压力增大,平均压力升高率曲线及峰值点依次滞后,放热率峰值增大且峰值点滞后,燃烧持续期缩短;最高平均压力升高率不大于0.6MPa/oCA,柴油机运转平稳.     

乙醇与生物柴油应用对比分析和市场化前景

对生物柴油和乙醇的主要物理化学特性以及两者与柴油混合在柴油机中的应用效果进行了对比.结果表明:在中小负荷工况下,乙醇与石化柴油掺烧,柴油机排放烟度PM降低,NOx和CO排放增大,HC排放稍微增加;生物柴油与石化柴油掺烧,柴油机排放烟度PM降低,NOx排放升高,CO排放降低,HC排放减少明显.在此基础上,结合国内外情况,讨论了其市场化的前景,指出我国在目前的情况下,乙醇生产要以"非粮"为主,重点发展纤维素制取乙醇;对生物柴油料油的发展,要汲取国外的经验,走生物质燃料油原料的多样性之路.     

乙醇/生物柴油混合燃料性能试验研究

通过在R4105T型柴油机上进行对比试验,研究了乙醇以不同比例与大豆油渣生物柴油混合燃烧时对柴油机动力性能、经济性以及烟度的影响.研究结果表明:与燃用纯生物柴油相比,柴油机燃用乙醇/生物柴油混合燃料时,碳烟排放量大大降低.其中,燃用B80E20时最大降幅可达55%;燃用B95E5时油耗率降低,最大降幅为5.6%;转速低于1700r/min时,B95E5动力性升高,平均增幅约为3.2%;燃用B90E10,B80E20时动力性下降、油耗率上升.     

柴油-米糠油生物柴油-甲、乙醇混合燃料特性实验

利用三元相图研究了柴油-米糠油生物柴油-乙醇混合燃料在不同温度和不同乙醇质量分数下的稳定性。选取不同配比的混合燃料对其燃料特性以及在发动机上燃用时燃烧和排放状况进行了研究,并与普通柴油进行了比较。研究表明随着温度降低,三相系统的稳定性降低;乙醇的含水率对系统稳定性有很大影响,含水率越大系统稳定性越差;混合燃料的燃料特性和普通柴油有一定差别,但总体上并不十分明显;随着混合燃料中乙醇含量增加,发动机输出功率降低,有效燃油消耗率增加,但与普通柴油相差并不大;CO、HC、NOx的排放量也随着乙醇含量增加而增加。掺入米糠油生物柴油可以明显改善柴油醇的燃料特性以及燃烧和排放状况。     

柴油机掺烧三种生物柴油的排放性能试验研究

以小桐子油、桐油和菜籽油为原料,通过酯交换法制备生物柴油,对柴油机掺烧3种不同原料制备的生物柴油的混合燃料排放性能进行试验研究.结果表明,0#柴油中分别掺混20%的小桐子生物柴油、桐油生物柴油和菜籽油生物柴油,在2 000r/min和100%负荷时,HC和CO的排放比0#柴油都有大幅度降低,燃油消耗率有一定程度的上升.     

乙醇—生物柴油—柴油混合燃料对柴油机性能和排放的影响

基于乙醇、生物柴油和石化柴油物化性质的互补性,配制了乙醇-生物柴油-柴油混合的多组分燃料(简称BED燃料),在0℃、10℃、15℃、20℃环境下研究了BED燃料相溶性和稳定性,试验研究了6组不同比例BED燃料对柴油机性能和排放的影响.结果表明:在不对柴油机做任何改动的情况下,燃用BED燃料后在中间转速大负荷工况下动力下降较大,下降幅度随乙醇和生物柴油组分的增加而升高,最大降幅达到10.2％;当量燃油消耗率低于纯柴油,在低负荷时,不同比例BED燃料的当量燃油消耗率不呈现明显的变化规律,在高负荷时,当量燃油消耗率随BED燃料含氧量增加而降低,最大下降9.2％;CO排放量在高负荷时明显下降,最大下降70.1％;NOx排放量随BED燃料中生物柴油比例的增加而上升,随乙醇比例的增加而降低,标定工况下最大上升29％;THC排放量随生物柴油比例的增加而下降,随乙醇比例的增加而上升,其中标定工况下最大下降32.6％.     

涡流式柴油机掺烧生物柴油的发展前景

由于我国地域辽阔,地形复杂多变,在经济欠发达地区,老百姓资金紧张,修理工艺欠缺。涡流式柴油机以其工艺成熟、造价低、运行稳定、环境适应性好的优势,能够在以上地区得到很好的发展。另外,针对日益严格的环保要求,在涡流式柴油机中掺烧更为环保的生物柴油也是大势所趋。所以,涡流式柴油机掺烧生物柴油在我国不少地区有特别好的发展应用前景。     

柴油机掺烧生物柴油NOx和碳烟排放数值模拟

利用CFD软件FIRE v2008对186FA型柴油机燃用纯柴油和B20燃油时的燃烧过程进行NOx和碳烟的三维数值模拟,描述了两种燃油的NOx和碳烟生成规律和分布.通过实测示功图对比,验证了氮氧化物模型和碳烟生成模型的准确性.根据数值模拟结果对原柴油机燃用B20时的涡流比和喷油提前角进行了优化,并提出了能同时降低两种排放物的技术方案,涡流比2.7、供油提前角352.5°时,NOx和碳烟排放最优.     

无灰柴油添加剂降低油耗率和排放的试验研究

采用无灰型柴油添加剂在WD615.50柴油机上进行了外特性和负荷特性试验,比较和分析了燃用0#柴油和添加无灰添加剂的1#燃油时的柴油机的动力性、经济性和排放特性。结果表明,在柴油机不做任何改动的条件下,与燃用0#柴油相比较,燃用1#柴油动力性略有下降;经济性有所改善;HC排放显著降低,外特性和负荷特性试验分别平均下降33%和40%;碳烟排放在负荷特性试验中改善较为显著,平均下降了25%;CO和NOx排放均有所降低。     

甲醇柴油与生物柴油微粒排放粒径分布特

以石化柴油为参照,在发动机台架上,采用电子低压冲击仪及其附带的两级稀释系统测试了燃用柴油、甲醇柴油和生物柴油排放的不同粒径微粒的数量浓度、体积浓度,分析了发动机转速、负荷以及燃油种类对微粒粒径分布的影响.试验证明:在外特性下,柴油、甲醇柴油排放的微粒数量浓度随转速增大而增加,生物柴油排放的微粒数量浓度随转速没有明显变化规律;在2 300 r/min,生物柴油和柴油随负荷的减小排放的微粒数量浓度增加;标定功率下,柴油排放微粒的体积浓度大于生物柴油和甲醇柴油,但在核模态范围内,相对于柴油,甲醇柴油排放的微粒数量浓度是下降的,降幅达62.8%.生物柴油是上升的,升幅为30.7%.     

柴油机燃用乳化柴油的排放特性

对Gardner单缸和Ford四缸两种柴油机燃用含水量为10%容积比的乳化柴油与纯柴油油进行对比试验,以检验柴油掺水乳化燃烧对柴油机排放性能的影响.试验结果表明,柴油机燃用乳化柴油能有效地降低NO_x排放浓度,并对烟度排放亦有一定的抑制作用.     

生物油/乙醇/柴油混合燃料在柴油机上的应用

生物油/乙醇/柴油混合燃料(BE-diesel)互溶性好、稳定性高,能有效地降低发动机有害物排放;当柴油含量一定时增加生物油的添加量可以提高混合燃料的低热值和十六烷值,有助于提高动力性能,是较有发展潜力的替代燃料。本文主要从理化性质、稳定性、动力性能和排放等方面介绍BE-diesel应用于柴油发动机的研究进展,并指出其发展方向。     

S195型柴油机燃用柴油/甲醇双燃料排放特性试验

在S195型柴油机基本不改变其结构和调整参数的基础上,实现了柴油/甲醇双燃料排放特性的台架试验,分析了供油提前角(fθd)的变化对柴油/甲醇双燃料中NOx和CO排放的影响。推迟供油提前角,双燃料的CO排放增加,NOx排放降低。并在等转速和等过量空气系数条件下,研究了甲醇掺入量对NOx和CO排放影响的规律和原因。CO排放随甲醇掺入量的增加而下降,但掺入甲醇使NOx排放升高。     

在Ford车用柴油机上生物燃料和标准柴油的排放研究

在Ford Mondeo ZETEC 2.0 L,16 V发动机上使用欧洲标准柴油与标准柴油和10%菜籽油混合生物燃油进行排放对比试验。试验结果表明,由于菜籽油的黏度大,使得其排放性能比标准柴油差,所以,如果将混有10%菜籽油的柴油用于柴油机时,应对柴油机进行结构调整。     

国V柴油机燃用柴油/生物柴油排放性能试验

在满足国V排放标准的柴油机上进行燃用国V柴油混合不同比例餐饮废油制生物柴油的试验,探究柴油机的常规排放变化与生物柴油理化特性的相关性。试验结果表明,掺混生物柴油之后,生物柴油的高含氧量使柴油机NOx排放量有所升高,但整体升幅不大,不同混合比例生物柴油的NOx排放量均与高温燃域高度相关,并可拟合为R2大于0.97的对数函数曲线;THC和CO排放量下降,与生物柴油高含氧量相关,对于不同混合比例的生物柴油,THC和CO排放都与燃烧持续期高度相关,均可以与之拟合为R2大于0.96的幂函数曲线;总颗粒数和核态颗粒数升高,聚集态颗粒数下降,核态颗粒数上升,与生物柴油粘度、硫含量高相关,聚集态颗粒数下降与生物柴油的高含氧量相关。     

乙醇/柴油燃烧颗粒状态特征试验研究

针对柴油机燃用乙醇/柴油的燃烧颗粒,采用热重分析、扫描/透射电镜和颗粒分级采样的方法,研究乙醇/柴油燃烧颗粒的状态特征,探讨颗粒组分、粒径分布和微观结构随乙醇掺混比例的变化规律.热重分析结果表明,碳烟约占乙醇/柴油燃烧颗粒总质量的75％;随着乙醇掺混比例的增加,颗粒组分中的可溶性有机物比例升高,硫酸盐比例下降.颗粒分级采样结果表明,掺混乙醇后,粒径在0.78 ～ 1.4 μm范围内的颗粒减少,粒径为0.25 μm的颗粒增加,颗粒粒径向小粒径方向移动.扫描/透射电镜结果表明,随着乙醇掺混比例的增加,颗粒的团聚程度提高;颗粒微观结构呈聚合、内核-外壳和无序结构.     

用排气再循环降低柴油机氮氧化物排放的实验研究

提出采用柴油机微粒袋滤器为柴油机排气再循环提供干净再循环气体的方法 ,在 1 1 1 0型直喷式柴油机实验台上进行了用排气再循环 (EGR)降低柴油机氮氧化物 (NOx)的研究工作。结果表明 :采用 EGR方法能够十分有效地降低柴油机 NOx 的排放浓度 ,NOx 的降低率可达到 5 0 %～ 6 0 %。发动机处于中、小负荷工况时 ,采用EGR方法的效果十分显著 ,当 EGR率为 30 %左右时 ,发动机的排放及综合性能比较好 ;若用较大的 EGR率 (5 0 %左右 ) ,效果更加明显 ,但发动机经济性明显恶化。发动机在大负荷工况工作时 ,不宜采用 EGR,因为此时发动机的经济性明显下降 (油耗升高率 >2 % ) ;若发动机的性能允许 ,也只能采用较小的 EGR率 (<1 0 % )