高原地区柴油机燃用B30生物柴油的性能研究

在高压共轨柴油机上,进行了高原地区和普通大气压力下燃用石化柴油和含30%生物柴油和石化柴油混合燃料的性能对比试验,分析了不同转速和不同负荷下燃料的动力性、经济性和排放性。研究结果表明,当大气压力从小变大时,2种燃料的动力性均呈上升趋势,有效燃油消耗率得到改善;在3 200 r/min和2 200 r/min的负荷特性下,小负荷时,2种燃料的燃油消耗率变化不明显,大负荷时,变化较明显;在整个负荷范围内,燃用生物柴油燃料的燃油消耗率较纯柴油要高;在高原地区,燃用生物柴油能有效降低炭烟的排放。     

菜籽油在柴油机上的耐久性试验研究

在柴油机上提高喷油压力和加装燃油加热装置后,进行了燃用菜籽油的耐久性试验。分析了柴油机燃用菜籽油存在的问题,并对耐久试验前后燃油消耗率及排气温度等进行了对比。试验结果表明:菜籽油等植物油可作为一种代用燃料,但柴油机长时间燃用植物油,会在喷嘴、气门、活塞头部、气缸顶部积炭,出现缸套轻微刮伤现象,导致了柴油机性能和经济性的下降;同时,也出现了植物油渗漏污染润滑油的现象;燃用植物油运行一百多小时后,其燃油消耗率及排气温度的变化不大。     

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。     

柴油机上低混合比生物柴油性能对比试验研究

对4种不同体积比配制的生物柴油混合燃料在柴油机上进行了性能对比试验,分析了在不同转速和负荷下柴油机燃用不同掺混比混合燃料的动力性、经济性和排放特性。试验结果表明:发动机燃用B10时动力性在大多数转速时高于B0,燃用B20及B30时动力性与B0相当。随着生物柴油添加比例的增大,发动机有效燃油消耗率增大,但发动机燃烧有效热效率有所改善。在不做任何调整的情况下,随着掺烧生物柴油比例的增加,柴油机的烟度、HC有较大幅度的下降;NOx排放在中小负荷与原柴油机相当,但大多数工况时NOx排放则随着生物柴油添加比例的增大而减小;CO在中低负荷时混合燃料排放大于原柴油,高负荷时基本一致。     

柴油机燃用生物柴油的经济性和排放特性

在一台电控高压共轨增压中冷柴油机上进行了燃用B10,B20和B30等3种掺混比例的黄连木籽生物柴油与纯柴油的经济性和排放特性试验。试验发现,在相同转速下,柴油机的燃油消耗率随负荷的增加而降低。2000 r/min时,生物柴油在中小负荷的燃油消耗率略低于柴油;大负荷时,4种燃料的燃油消耗率相当;随着负荷的增大,柴油机的CO和THC排放降低,NOx升高;相同工况下,生物柴油的NOx排放与生物柴油相当,无明显变化。由此可见,高压共轨柴油机燃用黄连木籽生物柴油可以在NOx排放基本不升高的前提下降低CO和THC的排放。     

高原环境下含氧燃料对柴油机工作特性的试验研究

为了研究高原环境下含氧燃料对发动机工作特性的影响,将生物柴油、乙醇和纯柴油以一定比例混合成混合燃料,选取B15E5(燃料占比15%,乙醇占比5%)作为燃料,测量了理化特性。以高压共轨柴油机为对象,在80 k Pa(海拔1 900 m)大气压力下,采用定扭矩的方法,进行了燃用B15E5燃料和纯柴油试验,对其经济性、燃烧特性以及排放特性进行了对比研究。研究结果表明:相较于纯柴油,B15E5燃料不利于经济性的改善,在最大扭矩转速工况下,有效燃油消耗率平均增幅为6.2%;在额定功率转速工况下,有效燃油消耗率平均增幅为5.2%。相较于纯柴油,B15E5燃料使柴油机HC、CO和烟度的排放降低,在最大扭矩转速工况下,平均降幅分别为10.7%,8.5%,41.8%;在额定功率转速工况下,平均降幅为42.4%,18%,45.6%;NOx的排放有增加的趋势。相较于纯柴油,最大气缸压力有所下降,在最大扭矩转速工况下,降幅为14.7%;在额定功率转速工况下,降幅为20.4%。相较于纯柴油,放热率的峰值有所下降,在最大扭矩转速工况下,降幅为5.6%;在额定功率转速工况下,降幅为22.8%。     

供油提前角对甲醇发动机性能及排放的影响

利用在缸内加装电热塞的ZS1115单缸柴油,实现纯甲醇(M100)燃料的扩散燃烧,利用柴油机热效率高的优点,提高甲醇燃料的能量转换效率。通过改变供油提前角,研究不同供油提前角对甲醇发动机性能及排放的影响,并与原单缸柴油机燃用0#柴油进行对比。试验结果表明:供油提前角对甲醇发动机动力性、经济性及排放均有影响。与原机燃用0#柴油相比,燃油消耗率上升,使用成本降低;HC排放量升高,CO和NOX排放量降低。供油提前角提前4°CA时CO排放最少,最低平均减少23.89%;供油提前角退后2°CA时NOX排放最少,最低平均减少94.74%。     

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。     

车用柴油机燃用混合替代燃料的试验研究

摈弃了传统的以常规angguim iudrop had reached 50%柴油为基础油的掺混方法,而直接将生物柴油和F-T柴油进行掺混,并将其混合燃料应用于4100QBZL柴油机上.在未对原机做任何改动的情况下,研究了该机燃用不同体积配比混合燃料时的动力性、经济性及NOx和烟度排放性能.研究表明:与0#柴油相比,该机的动力性稍有下降,燃油消耗率上升;燃油消耗率和NOx#放均随着生物柴油掺混比例的增大而升高;碳烟排放显著下降,较0#柴油的降低幅度高达52%;低比例的混合燃料对NOx排放和碳烟排放的trade-off关系有明显改善;生物柴油与F-T柴油混合燃料宜在较低的生物柴油掺混比例范围内使用.     

乙醇/柴油混合燃料对发动机燃烧特性的影响

通过试验研究,分析了在柴油机上燃用柴油/乙醇混合燃料对发动机燃烧特性、燃油效耗率及排气烟度的影响,为柴油/乙醇混合燃料在柴油机上的推广应用提供了有价值的参考依据。     

混燃乙醇改善柴油机碳烟排放的试验研究

在TY295D柴油机上,以乙醇作为预混合燃料与喷入的柴油组成部分预混的复合燃烧,利用先进的计算机硬件技术和虚拟仪器LABVIEW软件技术,设计双燃料喷射系统,并进行性能试验.结果表明,柴油机烟度大幅度下降,发动机燃油消耗率优于原柴油机,排气温度也有所降低.     

汽油-丁醇混合燃料在汽油机中燃烧的数值模拟研究

运用CFD软件模拟了汽油掺混丁醇后的燃烧过程。将丁醇按体积比10%、20%和30%与汽油掺混,研究了这3种混合燃料在不同当量比时缸内温度、缸内压力、放热率和NO排放的情况,并与汽油作了比较。结果表明:燃用B10和B20的发动机缸内温度和缸内压力值均较汽油增大,而B30与汽油的接近。在稀混合气区,混合燃料的放热率均较汽油高;在浓混合气区,混合燃料的放热率较汽油的低。B20和B30在各当量比时的NO排放均较汽油低,B10在稀混合气区低于汽油,在浓混合气区高于汽油。     

乙醇/柴油混合燃料燃烧过程数值模拟

利用CFD分析软件AVL FIRE对高压共轨柴油机燃用柴油乙醇混合燃料的燃烧过程进行模拟,通过建立三维仿真模型研究发动机燃用不同掺比燃料的燃烧特性,并对模型的准确性进行了验证。计算了乙醇掺比对发动机燃烧过程中缸内压力、累积放热量及放热率等的影响;模拟出了不同配比混合燃料下高压共轨柴油机的各方面的性能。模拟结果得出:在中高负荷下,乙醇的低十六烷值、高汽化潜热值和含氧对发动机燃烧过程中的缸内压力和放热率的影响较大,发动机燃用E10具有最佳的动力性和经济性。     

柴油机燃用柴油/乙醇混合燃料的燃烧与排放特性

用醇类燃料作为石油的替代燃料是我国解决能源问题的一个重要途径.为此,重点研究了掺混10%和15%两种不同比例乙醇的乙醇柴油混合燃料的主要理化特性,对燃用多种比例乙醇/柴油的柴油机燃烧与排放特性进行了试验研究.试验结果表明:混合燃料燃油消耗率较高,对经济性影响不大,加入十六烷改进剂后,CO和NOX排放量进一步降低,但总碳氢排放量进一步升高.     

乙醇与柴油混合燃料燃烧特性的试验研究

研究了柴油机燃用乙醇和柴油混合燃料的燃烧特性.试验结果表明:乙醇混合比例小于20％时,各种不同比例的混合燃料的缸内温度曲线、缸内压力曲线变化趋势相同;随着混合燃料中乙醇比例的增加,缸内最高燃烧压力增大,最高燃烧温度增大,最大压力升高率增加,放热率峰值增大且放热率曲线及峰值点依次滞后,滞燃期延长,燃烧持续期缩短.     

柴油机燃用生物油/柴油乳化燃料的性能试验

采用乳化原理和方法将生物燃油与柴油乳化,制取了可直接用作柴油机燃料的乳化型生物柴油燃料,并进行了柴油机应用台架试验,以期把以农林生物质废弃物为原料的生物燃油加工成柴油机的可再生替代燃料.试验结果表明:生物燃油与柴油按照适当的比例进行乳化后在柴油机上均能够正常燃烧,在试验过程中未发现柴油机有任何异常现象;柴油机燃用乳化型生物燃油与柴油相比,燃油消耗率有所增加,但折算成当量柴油消耗率基本相当;NOx的排放明显降低;烟度排放值k不超过2,远远低于国家标准(颗粒k<3).     

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.     

天然气准均质压燃特性及其排放规律

双燃料发动机的燃烧过程接近均质压燃 (HCCI)燃烧 ,可视为准 HCCI过程。为认识其燃烧过程及排放物的生成规律和特点 ,采用发动机缸内燃烧分析以及相应工况的排放测试 ,对发动机的最高转速负荷特性和最大扭矩转速的负荷特性进行了试验研究 ,并与纯柴油燃烧过程进行了对比分析。     

F-T柴油引燃甲醇均质混合气的HCII燃烧特性研究

以F-T柴油为基础燃料,采用进气道喷甲醇的方式,在增压中冷柴油机上进行二元燃料的HCII燃烧试验。通过试验探究HCCI燃烧模式对F-T甲醇柴油机的燃烧特性、动力性、经济性和排放性的影响,以及滞燃期对混合燃料缸内燃烧状态的影响。试验结果表明:在燃烧特性方面,F-T/甲醇柴油组合燃料的滞燃期较长,放热峰值增大;在动力性方面,F-T柴油和F-T/甲醇柴油组合燃料的输出功率和输出转矩相差不大,略低于0#柴油;在燃油经济性方面,M5、M10、M15三种F-T/甲醇组合燃料的油耗率依次降低,M15的替代比最高,燃油经济性最好;在减排方面NOX和碳烟排放得到明显改善。