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。     

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.     

供油提前角对M15甲醇柴油燃烧和排放特性影响的分析

在不同供油提前角下进行柴油机燃用M15甲醇柴油混合溶液台架试验,对燃烧和排放特性进行分析.结果表明:随着供油的提前,M15甲醇柴油混合溶液燃烧时产生的缸内最高压力和最大放热率增加,所对应的曲轴转角前移;CO,HC及碳烟排放得到改善,但NOx排放大幅度上升.     

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。     

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。     

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.     

柴油机燃用柴油-二甲醚混合燃料的试验研究

在车用直喷式柴油机上进行了燃用柴油－二甲醚的试验研究。将燃料供给系统作了改动，增加了高压氮气瓶以消除气阻。对供油提前角、喷油压力、柴油－二甲醚比例等参数对柴油机供油及燃料 影响进行了研究。试验结果表明，燃用柴油－二甲醚混合燃料时，柴油机可在宽广的转速和负荷范围内稳定运行，最大爆发压力、压力升高率均低于原机，燃烧滞燃期缩短，预混合燃烧减少，NOx、CO及烟度排放均大大降低，HC排放在高负荷工况低于原机。     

柴油机燃烧0#柴油与F-T混合燃料的性能和排放

在增压中冷柴油机上研究了0#柴油和F-T柴油混合燃料的性能和排放特性.结果表明:在相同的工况上,随着F-T柴油掺混比例的增加,与0#柴油相比,最高燃烧压力逐渐降低,所对应的曲轴转角后移,滞燃期缩短,预混燃烧峰值降低,扩散燃烧峰值升高;动力性稍有下降;负荷特性下CO、HC、NOX和PM排放随着F-T柴油掺混比例的增加而下降,在测试工况上燃烧F30混合燃料时排放下降幅度较大,NOX和PM排放没有出现trade-off的变化规律;有效热效率和燃油经济性有所提升.     

喷油参数对甲醇/柴油双燃料发动机燃烧和排放的影响

为研究不同喷油定时和喷油压力对甲醇/柴油双燃料发动机缸内燃烧过程、NOX和Soot排放的影响。利用AVL FIRE软件对甲醇/柴油双燃料发动机缸内燃烧和排放进行数值模拟。结果表明,喷油定时提前,甲醇/柴油滞燃期延长,缸内最大爆发压力和放热率峰值显著升高,缸内最高温度上升,NOX排放增加,Soot排放降低。喷油压力增大,甲醇/柴油滞燃期缩短,缸内最大爆发压力和放热率峰值显著升高,缸内最高温度上升,NOX排放增加,Soot排放降低。     

低比例甲醇/柴油混合燃料羰基排放的试验研究

在一台涡轮增压柴油机上,使用自制的尾气非常规成份采样装置,采集增压柴油机最大扭矩转速燃用柴油(M0)、甲醇/柴油混合燃料(M5、M10、M15)的尾气,用高效色谱法对尾气排放中的羰基成份进行定量分析。研究表明,燃用柴油和甲醇/柴油混合燃料,柴油机尾气中都检测出醛酮非常规排放物,其中甲醛和乙醛是主要的羰基排放物,所占比例占总羰基排放物的52.7%~65.3%,C1~C3的小分子醛酮含量多于高分子醛酮。柴油机的羰基排放浓度随负荷上升明显下降,随甲醇掺烧比例的增加而上升。     

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。     

乙醇柴油混合燃料对柴油机排放特性的影响

分析了乙醇柴油的理化特性;在493Q柴油机上进行了燃用不同比例乙醇和柴油混合燃料的试验,对比分析了燃用柴油和混合燃料时柴油机的动力性和排放特性.试验结果表明,在柴油机参数和结构不作任何改动的情况下,随着乙醇掺混比例的增大,动力性有所下降,碳烟和CO的排放明显降低,HC和NOx略有增加.     

F—T柴油/甲醇混合燃料的燃烧及经济性能影响研究

为研究小比例F—T柴油/甲醇混合燃料的燃烧及经济性能,配制F—T柴油/甲醇三种混合燃料(记为FM5、FM10、FM15)与0#柴油、F—T柴油进行对比试验研究。结果表明:相对于F—T柴油,混合燃料随着甲醇比例的增加,滞燃期延长,压力及压力升高率峰值增加,燃烧重心向上止点后偏移,燃油消耗率稍有上升,低负荷时高于0#柴油。     

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。     

W/O型乳化柴油的燃烧特性及过程分析

不改动柴油机结构的前提下,在4100QBZL增压中冷柴油机上分别燃用国标0#柴油和W/O型乳化柴油,对比分析两种油品在多工况下的燃烧过程、燃烧特性以及动力经济性,分析乳化柴油的特点和优势,探讨其在我国的应用前景。结果表明:乳化柴油的燃烧性能与0#柴油有所不同,其特点在燃烧过程中表现为滞燃期较长,燃烧持续期较短以及后燃期较短,预混合燃烧放热较多,扩散燃烧放热较少,压力升高率较大等;在保证动力性降低不大的前提下,能够达到明显的节油效果。乳化柴油作为一种代用燃料,适合推广应用为我国的一种能源燃料,在一定程度上可减少石油燃料的消耗。     

柴油机燃用二甲醚喷射与燃烧的试验研究

研究了2135型柴油机燃用二甲醚日寸的喷射与燃烧特性。测试了嘴端油管压力、针阀升程、缸内压力、氮氧化物排放等参数，计算了燃烧率和累计燃烧率。试验结果表明，该燃料的喷射与燃烧过程明显不同于柴油。二甲醚的油管压力升高率和压力峰值低，喷射滞后期及其负荷依赖性很大；相应地，其着火点迟后，着火点的负荷依赖性也很大；滞燃期短；缸内最高燃烧压力和压力升高率低；扩散燃烧快速。柴油机燃用二甲醚可大幅降低氮氧化物排放，并实现无烟、低噪声燃烧。     

柴油机清洁燃用甲醇的组合燃烧法

提出了柴油机燃用甲醇的组合燃烧法,即在容易产生醛类有害排放的低负荷工况采用柴油,而中大负荷工况采用柴油和甲醇共燃的方式,达到柴油机清洁燃用甲醇的目的。试验结果表明,采用组合燃烧方式,不仅在燃烧甲醇时避免了醛类排放高的问题,而且使柴油机的碳烟和NO2排放大为降低。     

柴油机燃用小桐子油燃烧与排放研究

分析了小桐子油的主要成分及理化性质.以ZH1115型直喷柴油机作为试验样机,用不同比例的油料作为燃料,测量了气缸压力及NO<,x>、HC、CO和烟度等废气排放,分析其负荷特性.燃用小桐子油与燃用柴油时相比,发动机气缸压力和压力升高率,NO<,x>、HC排放和排温均较低,烟度相当,只有CO排放略高.供油提前角提前时,燃用小桐子油的发动机气缸压力和压力升高率增大,NO<,x>排放量增加,排气温度略有降低,CO排放量变化不大,HC排放量减少.