直喷柴油机燃用生物柴油/柴油混合燃料适应性研究

在AVL标准试验台架上研究了掺混不同比例生物柴油混合燃料对DW10TD四缸电控柴油机动力性、经济性及排放性的影响.研究结果表明,发动机在不作任何改动的前提下,可实现稳定运转;发动机燃用B10的动力与原柴油机相当,燃用B20,B30时动力与燃用B0时相比下降幅度在3%以内.随着柴油中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.发动机燃用掺混生物柴油混合燃料对发动机碳烟排放有显著的改善作用;CO和NOx排放在中小负荷与原柴油机相当,大负荷时CO排放随着混合燃料中生物柴油添加比例的增高而减少,而NOx排放则随着生物柴油添加比例的增大而升高;THC排放在中小负荷随着生物柴油添加比例升高而下降.大负荷下燃用各种燃料THC排放基本相当.     

柴油机TR燃烧系统实现低温预混合燃烧的研究

为了验证TR燃烧系统降低发动机排放、实现低温预混合燃烧的能力,在一台经过改造的单缸135柴油机上进行了降低压缩比、燃用柴油-乙醇混合燃料和推迟供油的试验研究.结果表明,压缩比ε降低后,着火推迟,最大放热率增加,缸内最高压力和最高温度降低,NOx排放也降低.但是中高负荷时燃烧速率降低,有效油耗率增加.当燃用乙醇体积含量20%的乙醇-柴油混合燃料时,与燃用柴油燃料相比,着火延迟期延长,烟度大幅度降低.小负荷时缸内最高压力、最高温度、最大放热率和燃烧速率都降低,NOx降低较多;中高负荷时最大放热率高于后者,燃烧速率提高,NOx降低得较少.当供油定时从15°CA BT-DC推迟到13°CA BTDC后,烟度基本不变.     

渔船用柴油-LNG双燃料发动机电控系统研究及应用

基于一台型号为NT6135ZCzA的渔船用增压柴油机,加装了一套LNG多点喷射供给装置和油泵齿条限制机构;利用Infineon高性能32位TC1766单片机开发了柴油-LNG双燃料发动机电控硬件系统,并设计了混燃调速控制策略及燃烧模式切换控制策略。台架试验证明改装后的柴油-LNG双燃料发动机在替代率为70%时,扭矩与原柴油机相比下降1.6%,两者基本相当,碳烟排放减少,排气温度降低。采用本系统设计的混燃调速方案二在低负荷和中高负荷区的燃料经济性均高于方案一,通过燃烧模式切换策略,在负荷低于35%时自动切换到纯柴油模式,可进一步改善低负荷区的燃料经济性。     

二甲醚柴油混合燃料D40燃烧与排放的试验研究

通过在4100QBZL柴油机上进行燃用柴油以及柴油和二甲醚混合燃料——D40的试验,对比了动力输出、排放和缸内燃烧的数据,分析了D40燃料的燃烧特性与排放性能,改变供油系统参数进一步优化了燃用D40的排放性能。结果表明：柴油机供油系统调整后燃用D40燃烧特性好,可获得良好的动力性能,碳烟排放降低明显,NOx在中高转速下显著降低,预混燃烧阶段的温度是影响二甲醚柴油混合燃料NOx排放的主要因素。     

机电联合控制LPG-柴油双燃料增压发动机的研究

对增压柴油机燃用 L PG-柴油双燃料、采用 2种机电联合控制方案进行了较为深入的研究 ,对比分析了原柴油机和机电联合控制 L PG-柴油双燃料发动机的动力性、燃料经济性和碳烟、NOx、CO、HC排放。机电联合控制方案 1的试验研究表明 :掺烧 L PG后 ,可以显著地降低柴油机的碳烟排放 ;但在小负荷范围内 ,燃料消耗率略有增加 ,HC、CO排放增加较多。机电联合控制方案 2的试验研究表明 :双燃料发动机和原柴油机外特性相比 ,转矩几乎不降低 ,燃料消耗率略有下降 ,碳烟排放显著降低 ,NOx、CO排放变化不大 ,HC排放增加 ;双燃料发动机和原柴油机负荷特性相比 ,燃料消耗率在小负荷范围内持平而在中等以上负荷略有下降 ,碳烟排放显著降低 ,NOx 排放变化不大 ,HC、CO排放在小负荷范围内基本相同而在中等以上负荷略有增加。     

增压柴油机燃用生物柴油的排放特性

通过对比实验研究了增压柴油机燃烧生物柴油和普通柴油对发动机动力性、经济性和排放特性的影响,研究结果表明：对于实验发动机,在对喷油泵不做任何调整时,直接燃烧生物柴油对柴油机动力性的影响小于5％;无论在全负荷还是在部分负荷工况下,燃用生物柴油均能大幅度降低柴油机的排气可见污染物、PT、CO和HC排放,但会引起NOx排放量的上升,通过适当推迟喷油提前角能明显降低燃用生物柴油时发动机的COx排放,同时还能保留排气可见污染物低、PT、CO和HC排放低的优点,但对发动机动力性的影响却不大,研究表明生物柴油是理想的可再生清洁燃料。     

柴油机燃用菜籽油-柴油混合燃料的试验研究北大核心CSCD

文章在一台双缸直喷柴油机上开展了燃用菜籽油-柴油混合燃料时的发动机性能、燃烧和排放特性研究,并与燃用柴油时相比较。研究结果表明:当菜籽油的掺混比(体积分数)不大于20%时,混合燃料的运动粘度和密度接近于柴油;在低负荷工况下,燃用混合燃料时的燃烧开始时间与柴油几乎相同,但缸内压力峰值和放热率相对较高;在高负荷工况下,燃用混合燃料时的燃烧开始时间略早于柴油,特别是VD50;在低负荷工况下,燃用VD50时的燃油消耗率最高,有效热效率最低;随着发动机负荷的逐渐增加,燃用混合燃料与柴油时的燃油油耗率差异逐渐减小,有效热效率也不断提高;在低负荷工况下,燃用混合燃料时的碳烟排放量较高,高负荷时则与之相反;在低负荷工况下,燃用混合燃料时的NOx排放量略低于柴油,高负荷时则几乎相同;在整个负荷范围内,燃用混合燃料时的CO和HC排放量均较高。     

柴油机燃用F-T柴油与0号柴油混合燃料时的性能与排放研究

开展了直喷式柴油机燃用F-T柴油与0号柴油混合燃料时性能与排放的研究,试验用燃料为O号柴油、含25%和50%F-T柴油的混合燃料以及100%F-T柴油.结果表明,在相同工况下,随着混合燃料中F-T柴油比例的增加,滞燃期缩短,预混燃烧放热峰值降低,扩散燃烧放热峰值增大,最高燃烧压力略微降低,发动机的燃油消耗率和有效热效率得到改善.在负荷特性上,发动机的CO2、HC、CO、NOx和碳烟排放随着F-T柴油的加入而降低,其中CO和碳烟在中高负荷时降低幅度最为显著.当F-T柴油掺混比例由0增至25%时,碳烟排放降低效果最为明显,此后随着F-T柴油的继续增加,碳烟排放降低幅度减少.     

柴油机燃用F-T柴油与0号柴油混合燃料时的性能与排放

开展了直喷式柴油机燃用F-T柴油与0号柴油混合燃料时性能与排放的研究,试验用燃料为0号柴油、含25%和50%F-T柴油的混合燃料以及100%F-T柴油。结果表明,在相同工况下,随着混合燃料中F-T柴油比例的增加,滞燃期缩短,预混燃烧放热峰值降低,扩散燃烧放热峰值增大,最高燃烧压力略微降低,发动机的燃油消耗率和有效热效率得到改善。在负荷特性上,发动机的CO_2、HC、CO、NO_x和碳烟排放随着F-T柴油的加入而降低,其中CO和碳烟在中高负荷时降低幅度最为显著。当F-T柴油掺混比例由0增至25%时,碳烟排放降低效果最为明显,此后随着F-T柴油的继续增加,碳烟排放降低幅度减少。     

ZS195柴油机燃用二甲醚的试验研究

根据二甲醚燃料的特性,在ZS195柴油机上进行了供油量、供油提前角、喷油压力的参数优化和匹配,以及这些参数对柴油机燃用二甲醚的动力性影响进行试验研究。并对燃油供给系统低压部分进行改造,保证发动机的正常运转。试验结果表明：ZS195柴油机燃用二甲醚燃料在中、低速区动力性优于原柴油机。发动机全负荷范围内达到无烟排放,NOx有较大幅度下降,噪声有所减小,二甲醚燃料是一种可代替柴油的有前景的清洁燃烧。     

GD-1高压共轨式电控柴油机的怠速控制策略研究

基于 GD- 1高压共轨式燃油喷射系统 ,根据车辆和柴油机的运行特性设计了开环和闭环控制策略来改善怠速性能 ,同时一些新的调节方法如主动阻尼控制器、各缸平衡控制以及预喷射等也得到了研究和应用。试验结果表明 ,以上怠速控制策略的应用降低了车用柴油机的低怠速稳定转速和转速波动 ,改善了怠速过渡特性 ,提高了车用柴油机的怠速性能。     

直喷式二冲程柴油机超细颗粒物排放特性的试验研究

研究了直喷式二冲程柴油机的超细颗粒物排放特性,考察了负荷、转速、喷油嘴孔径以及燃料对排气中超细颗粒物数量浓度以及质量浓度的影响。研究结果表明:在不同的工况下,超细颗粒物的数量浓度和质量浓度没有明显的相关性;随着负荷的增大,排气中超细颗粒物的质量浓度增大,而数量浓度不一定增大;在低负荷时,排气中颗粒物数量浓度在450r/min时明显高于750 r/min,高负荷时则相反;在选择喷油嘴时,喷孔小的超细颗粒物排放水平不一定好;柴油中加入一定量的DMC,则排气中颗粒物数量浓度在低负荷时明显高于柴油,高负荷时低于柴油;而质量浓度明显低于柴油。     

Vegetable oils as renewable fuels for power plants based on low and medium speed diesel engines

There is a high potential for plant oils as alternative fuel for low and medium speed diesel engines, making petroleum-derived fuels likely to be replaced in these types of engines. Vegetable oils have important advantages over both heavy fuel oil (HFO) and marine gas oil (MGO), the fuels currently used in diesel power plants by large two stroke low-speed diesel engines and by medium speed diesel engines, respectively. The emission of certain pollutants and greenhouse gases like SO_x, soot and, mainly, CO₂ can be reduced by using vegetable oils in these types of engines. This work discusses the potential of vegetable oils as fuel for power plant diesel engines and the problems that can be derived from their use. Current experiences with medium speed diesel engines together with the analysis carried out in this paper indicate that vegetable oils can substitute HFO and MGO, without almost any engine modification.     

The effect of elevated fuel inlet temperature on performance of diesel engine running on neat vegetable oil at constant speed conditions

The concept that engine design is all important in the use of vegetable oils as a diesel fuel has been pointed out by many researchers. One hundred percent of vegetable oil can be used safely in an indirect injection engine, but not in a direct injection engine due to the high degree of atomization required for this type. This problem is related to increasing droplet size on injection into the cylinder that results in poor combustion. This in turn, causes the formation of deposits in the combustion chamber, together with oil dilution due to introduction of unburnt fuel into the crankcase. The objective of this work was to evaluate the effect of increasing fuel inlet temperature on viscosity and performance of a single cylinder, unmodified diesel engine. The overall results showed that fuel heating increased peak cylinder pressure and was also beneficial at low speed and under part-load operation. The high combustion temperature at high engine speed becomes the dominant factor, making both heated and unheated fuel to acquire the same temperature before fuel injection.     

非直喷式增压柴油机燃用生物柴油的性能与排放特性

研究了非直喷式增压柴油机燃用柴油一生物柴油混合燃料的性能和排放特性。未对原机作任何调整和改动，研究了不同生物柴油掺混比例的混合燃料对功率、油耗、烟度和NOx排放的影响。结果表明：非直喷式柴油机燃用生物柴油后柴油机功率略有下降，油耗有所上升，烟度大幅下降，NOx排放增加明显。油耗、烟度和NOx的变化均与生物柴油掺混比例呈线性关系，合适的生物柴油掺混比例即可以保持柴油机的性能，又可有效地降低碳烟排放，且不引起NOx排放的显著变化。对于该增压柴油机，掺混生物柴油对外特性下的排放影响最大，影响最小的为标定转速下的负荷特性。不论是全负荷还是部分负荷，燃用生物柴油时低速下的烟度降低和NOx上升幅度均比高速时大，而同转速下高负荷时烟度降低和NOx上升更为明显。     

柴油/CNG双燃料发动机开发及其性能分析

在CA6113BZS-60柴油机的基础上，设计开发了CA6113BN-01柴油／CNG双燃料发动机，并对开发的双燃料发动机进行了动力性能和经济性能的实验与分析．结果表明，开发的混合器混合和机械控制引燃柴油量及由进气管压力调节控制天然气量的双燃料发动机，具有全负荷速度特性扭矩储备大及各种负荷下天然气替代率变化较小，综合柴油替代率高，结构简单和成本低等优点，并具有良好的动力性能和经济性能指标，操作性好，可随时恢复纯柴油运行并能够基本保持原柴油机的性能．     

电控单体泵柴油机怠速控制策略的开发

基于电控单体泵燃油喷射系统,根据车辆和柴油机的运行特性设计了怠速控制算法来改善怠速性能.对目标怠速的计算和怠速油量的闭环控制进行了详细分析和研究,基于V型平台,利用MATLAB/Simulink软件平台编写了怠速控制的策略框图,通过Targetlink自动代码生成工具将Simulink模型生成C代码,并集成到已有的GD-1柴油机电控单元ECU中,在YC6J车上对该控制算法进行了整车试验验证.结果表明:该控制策略的应用可在不增加任何硬件的基础上提高柴油机的怠速带载能力,改善怠速过渡性和稳定性.     

Performance and emission characteristics of a Kirloskar HA394 diesel engine operated on fish oil methyl esters

The high viscosity of fish oil leads to problem in pumping and spray characteristics. The inefficient mixing of fish oil with air leads to incomplete combustion. The best way to use fish oil as fuel in compression ignition (CI) engines is to convert it into biodiesel. It can be used in CI engines with very little or no engine modifications. This is because it has properties similar to mineral diesel. Combustion tests for methyl ester of fish oil and its blends with diesel fuel were performed in a kirloskar H394 DI diesel engine, to evaluate fish biodiesel as an alternative fuel for diesel engine, at constant speed of 1500 rpm under variable load conditions. The tests showed no major deviations in diesel engine's combustion as well as no significant changes in the engine performance and reduction of main noxious emissions with the exception on NO_x. Overall fish biodiesel showed good combustion properties and environmental benefits.     

电控柴油/天然气双燃料发动机排放试验研究

作者研制开发了混合气双燃料发动机的电控系统，发动机起动和怠速时只燃用柴油；当转速超过某设定值，电控系统便发出指令限制柴油的喷油量，天然气就经混合器进入气缸参与燃烧，柴油只起引燃作用，通过控制天然气供给量的大小米改变负荷。结果表明，与原机相比，它显著降低了碳烟及NOx的排放。     

不同大气压力下E15含水乙醇/柴油对柴油机性能与排放的影响

为了探索掺烧乙醇后大气压力对柴油机性能和排放的影响和变动规律,在增压柴油机上进行了不同大气压力下燃用纯柴油和掺烧15%含水乙醇的对比试验研究。试验结果表明:随着大气压力的上升,动力性略有提高;气压从81kPa上升至90kPa时,燃油消耗率be的改善幅度较大,从90kPa上升至100kPa时,be的改善幅度较小,大气压力上升对低负荷区域的be变化影响较小,对中、高负荷区域的be有明显改善;气压在81kPa时,中、低负荷工况的HC和CO明显上升,随着气压的上升,HC和CO得到明显改善,高负荷工况时的HC和CO分别趋于原机水平或低于原机水平;气压变化对NOx排放的影响较小,但均比原机有所下降;气压低于90kPa时碳烟排放均比原机明显下降,大于90kPa后对碳烟排放的改善效果减弱。