车用柴油机三种代用燃料的性能分析

柴油机排放的尾气危害较为严重,为保护环境,最大程度地减少柴油机尾气污染,对柴油机代用燃料的研究已引起了关注.在柴油机众多的代用燃料中,以二甲醚、天然气和氢气为代表,分析了其作为柴油机代用燃料在燃烧特性、排放特性、动力性和经济性等方面的独特优势.结果表明,柴油机掺烧二甲醚在保证动力性的情况下,能同时降低NOx和碳烟排放;柴油机掺烧天然气能大幅减少碳烟排放,同时燃油经济性较好;柴油机掺烧氢气后碳烟排放较低,低负荷下能有效降低NOx排放,高负荷下NOx排放上升.     

柴油掺水乳化对柴油机经济性和排放的影响

在一台S1100A2型单缸柴油机上，通过在柴油中分别掺水8％和15％，在中间转速（n=1400r／min）和高转速（n=1800r／min）工况下进行了试验，研究了柴油掺水对柴油机经济性和排放特性的影响．试验结果表明：燃用乳化油后，燃油消耗率降低，热效率升高，具有比较明显的节油效果；柴油机主要排放物NOx和烟度均显著下降，只是CO和HC的排放量有所升高．     

含氧燃料柴油机高原环境适应性对比分析

为解决高原缺氧条件下燃料燃烧不完全造成的柴油机动力性和经济性严重下降、热负荷增大且冒黑烟的问题,在不改变柴油机结构的情况下改善柴油机高原燃烧和性能,通常采取燃料改制手段.通过对比分析醇类、醚类、酯类等含氧燃料对柴油机高原性能提升潜能,提出十六烷值高、含氧量高的聚甲氧基二甲醚是一种极具应用潜能的柴油机高原掺混燃料,为聚甲氧基二甲醚含氧燃料柴油机高原环境适应性研究提供依据.     

氧化催化器对生物柴油发动机性能影响的试验研究

对4100QBZL柴油机燃用柴油和生物柴油并安装氧化催化转化器（DOC）后进行了试验研究.结果表明：燃用生物柴油后,外特性和负荷特性下动力性和经济性有所下降,CO、HC和碳烟的排放均显著降低,而NOx的排放略有上升;加装DOC后,外特性和负荷特性下动力性和经济性变化不大,CO、HC和碳烟的排放明显降低,NOx也变化不大,但DOC对碳烟的转化率不如CO和HC;由于受温度影响DOC在负荷特性下的转化率不如外特性.     

燃油添加剂在控制废气排放中的研究进展

在颁布限排政策的背景条件下,综述了燃油添加剂在控制废气排放中的研究现状、作用机理、控制效果以及存在的不足之处,并且对相关的研究提出了建议,同时对燃油添加剂的发展进行了展望。燃油添加剂能够改善燃油的燃烧特性,降低氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）和颗粒物（PM）的排放量,减少大气污染。燃油添加剂成为解决污染排放问题的最佳途径之一。随着技术的发展,多功能复合型燃油添加剂、有机稀土类燃油添加剂和复配型纳米燃油添加剂将会在控制废气排放中发挥关键性作用。     

双曲柄连杆机构柴油机的摩擦损失分析

对单缸双曲柄连杆机构柴油机（SL195）与单缸单曲柄连杆机构柴油机（L195）的摩擦损失进行了计算分析，并且对（SL195）柴油机和（L195）柴油机进行了实验研究，计算结果与实验结果基本一致，计算结果表明：SL195柴油机的摩擦损失比L195柴油机的摩擦损失约减少了66%，这对提高柴油机的经济性和动力性能有重要实用价值。     

电子控制柴油机问世

日本三菱重工制造出第一台用电子装置控制的柴油机。该柴油机在部分负荷时，能降低废气排放量并可大大改善燃烧的经济性。其电子控制系统通过控制燃油喷射、排气阀、起动装置以及气缸精油喷射，可确定燃油和润滑油消耗的最佳性能并提高柴油机的总经济性；可改进从主机起动到满负荷全过程的操纵性；     

柴油机电控系统鲁棒模糊双闭环控制

为了减少柴油机废气排放,提高柴油机工作效率及燃油经济性,提出了一种柴油机双闭环控制系统以实现柴油机喷油量及转速的精确控制。采用磁电式执行器和鲁棒控制器对柴油机燃油喷射量进行控制,并提出了一种新型自适应模糊控制器对柴油机转速进行控制。大量实验结果表明,该方法提高了柴油机转速的控制精度,满足了柴油机经济性及排放性要求。     

基于GT-SUITE的二甲醚共轨柴油机性能研究

基于GT建立了柴油机共轨系统和柴油机模型,在标定转速下,研究了喷油提前角、共轨压力对二甲醚柴油机性能的影响。结果表明,加大喷油提前角和增加共轨压力,均可以改善二甲醚柴油机的经济性和提高其动力输出,但会造成NOx排放的增加。     

基于GT-SUITE的二甲醚共轨柴油机性能研究

基于GT建立了柴油机共轨系统和柴油机模型,在标定转速下,研究了喷油提前角、共轨压力对二甲醚柴油机性能的影响.结果表明,加大喷油提前角和增加共轨压力,均可以改善二甲醚柴油机的经济性和提高其动力输出,但会造成NOx排放的增加.     

气口喷射DMM/柴油混合燃料实现HCCI燃烧

为了促进缸内均匀混合气的形成,将不同比例的DMM/柴油混合燃料通过气口喷射,在单缸发动机上实现了具有超低排放特征的HCCI燃烧方式,考察了混合燃料中DMM的比例、冷却EGR率对HCCI燃烧的转速和负荷范围的影响,以及负荷、冷却EGR率和进气温度对HCCI燃烧的影响.研究表明,由于DMM/柴油混合燃料显著改善了燃料的雾化特性,因此混合燃料能够在较宽的转速和负荷范围内实现HCCI燃烧.此外,由于混合燃料含有很高比例的氧份,因此容许采用较大比例的废气再循环,并且因为冷却的废气再循环推迟了HCCI的着火时刻.通过燃料改性结合外部废气再循环在较大范围内实现了HCCI燃烧.     

直喷式柴油机燃用生物柴油的试验研究

生物柴油是一种清洁、可再生的代用燃料.在一台四缸增压直喷式柴油机上进行生物柴油与0#柴油的性能对比试验.在不同转速和负荷下测定生物柴油与0#柴油的动力性、经济性和排放特性.试验结果表明:与燃用0#柴油相比,燃用生物柴油时发动机的动力性提高,有效能耗率降低,HC和碳烟排放大幅度下降,NOX排放增加,CO排放在中低转速时有所增大.     

直喷式柴油机燃用生物柴油的试验研究

生物柴油是一种清洁、可再生的代用燃料．在一台四缸增压直喷式柴油机上进行生物柴油与0。柴油的性能对比试验．在不同转速和负荷下测定生物柴油与0^#柴油的动力性、经济性和排放特性．试验结果表明：与燃用0^#柴油相比，燃用生物柴油时发动机的动力性提高，有效能耗率降低，HC和碳烟排放大幅度下降，NOx排放增加，CO排放在中低转速时有所增大．     

铁基燃油添加剂对柴油机微粒排放的影响

在低硫(w(S)=30×10-6)柴油中直接添加微量的铁基添加剂,通过发动机台架试验研究了铁基添加剂对柴油机性能、气体排放、微粒数量浓度及其粒度分布的影响。研究结果表明:采用铁基添加剂时,发动机动力性稍有提高,燃油消耗率略有下降,CO、HC和NOx排放有降低趋势。铁基添加剂能够显著提高总微粒数量浓度,尤其是核态微粒排放,试验工况下加剂柴油的核态微粒数比例均高于纯柴油,基本上都大于90%。此外,除了高速工况,燃油添加剂的使用降低了积聚态微粒排放。     

Experimental Study on the Performance and Emission of Chinese Small Agricultural Diesel Engine Fuelled with Methanol/Biodiesel/DTBP

中国小型农用柴油机燃用甲醇/生物柴油/DTBP的性能与排放试验研究

李瑞娜^1,2,3,张亮¹,朱佳隆¹,华琰¹,王忠¹

（1、江苏大学汽车与交通工程学院,江苏 镇江212013;

2. 汽车测控与安全四川省重点实验室,成都 610039;

3. 四川省新能源汽车智能控制与仿真测试技术工程研究中心,成都 610039）

摘 要：

为了研究甲醇和生物柴油对小型农用柴油机性能、经济性和排放的影响,分析了甲醇和生物柴油的物理化学性质（十六烷值、低热值、粘度等）。甲醇和生物柴油的性质在一定程度上表现出良好的互补性。当在生物柴油中加入大量甲醇时,甲醇/生物柴油混合物的十六烷值将大幅度降低。由于混合燃料的十六烷值对柴油机的燃烧过程有很大影响,在对甲醇/生物柴油的混合比进行试验后,分别用5%（BM5）、10%（BM10）、15%（BM15）的甲醇添加到生物柴油中制备了混合燃料。选择过氧化二叔丁基（DTBP）作为十六烷值改进剂添加到甲醇/生物柴油混合物中。在BM15中分别加入0.25%、0.50%、0.75%的DTBP。在186FA柴油机上进行台架试验,研究了甲醇和DTBP对发动机性能和排放的影响。结果表明,在额定工况下,与生物柴油相比,BM5、BM10和BM15的NOx浓度分别降低了5.02%、33.85%和21.24%,烟度分别降低了5.56%、22.22%和55.56%,发动机功率降低了5.77%、14.23%和25.41%,比能耗提高了3.31%,7.78%和6.37%。在甲醇/生物柴油中添加DTBP可以将发动机功率恢复到柴油的水平。DTBP对降低比能耗、降低NOx、CO、HC浓度有较好的效果,但排气烟度略有增加。

关键词：甲醇、生物柴油、农用柴油机、燃烧、性能、排放

     

柴油掺水乳化对柴油机经济性和排放的影响

在一台S1100A2型单缸柴油机上,通过在柴油中分别掺水8%和15%,在中间转速(n=1400 r/min)和高转速(n=1800 r/min)工况下进行了试验,研究了柴油掺水对柴油机经济性和排放特性的影响.试验结果表明:燃用乳化油后,燃油消耗率降低,热效率升高,具有比较明显的节油效果;柴油机主要排放物NOx和烟度均显著下降,只是CO和HC的排放量有所升高.     

米勒循环与EGR耦合对增压柴油机性能的影响

以某6缸四冲程两级增压船用柴油机为研究对象,建立两级增压柴油机米勒循环与废气再循环(Exhaust Gas Recirculation, EGR)耦合仿真模型,研究米勒循环和EGR耦合对两级增压柴油机燃油消耗率和NO_x排放的影响.结果表明,当米勒度为-40°CA时,燃油消耗率相对原机降低3.5%, NO_x排放相对原机降低25.5%; EGR率为30%时,燃油消耗率相对原机增加5.0%,NO_x排放降低98.7%;当米勒度为-30°CA与EGR率为20%时,燃油消耗率相对原机仅增加0.1%,NO_x排放降低92.7%.     

柴油机燃用植物油的燃烧与排放性能

作者对Ｆｏｒｄ柴油机燃用菜籽油与花生油对半掺合的植物油和柴油进行对比试验。试验结果表明，柴油机燃用植物油的燃烧性能正常，并能有效地降低柴油机ＮＯｘ和烟度的排放     

隧道施工中柴油机有害排放控制研究

针对青海马平高速公路老鸦峡2号隧道工程车辆柴油机的有害气体排放,尝试用燃油乳化等化学方法进行控制,并将配制的燃料在施工机械上进行了试验,试验结果显示,NOx等有害气体均有一定程度的降低。