供油提前角对柴油/甲醇混合燃料燃烧排放性能的影响

添加助溶剂并使用超声波振动形成混合均匀的柴油/甲醇混合燃料,通过柴油机台架试验,分析供油提前角变化对柴油/甲醇混合燃料燃烧排放的影响。试验结果表明:供油提前角提前,柴油/甲醇混合燃料的有效燃油消耗率降低。随着供油提前角减小,混合燃料滞燃期缩短,供油提前角为21°CA时,混合燃料的燃烧持续期最短,增加或减少供油提前角都将延长燃烧持续期。供油提前角变化对柴油/甲醇混合燃料的排放有较大影响,推迟供油,混合燃料的烟度排放和CO排放增加,NOx排放与HC排放降低。     

甲醇喷入时刻对缸内双喷柴油机燃烧与排放影响的数值模拟分析

文章以CY25TQ单缸柴油机为原型,利用AVL-FIRE软件建模,在压缩比为16.9、转速为1 800 r/min、甲醇质量分数为40%、引燃油喷油时刻为20°CA BTDC的工况下,分别在130,70,40,10°CA BTDC 4个时刻喷入甲醇,研究不同甲醇喷入时刻对缸内双喷柴油/甲醇发动机燃烧与排放的影响。研究结果表明:当甲醇喷入时刻为130,70,40°CA BTDC时,缸内以预混合燃烧为主,且甲醇喷入时刻为70°CA BTDC时,缸内预混合气的浓度梯度较合理,燃烧等容度更好,CO和SOOT的排放量降低,NOx的排放量增加,但增加幅度不大;甲醇喷入时刻为40°CA BTDC时,甲醇会在上止点前着火,在压缩冲程做负功,发动机的热效率降低;甲醇喷入时刻为10°CA BTDC时,缸内以扩散燃烧为主,缸内温度较低,甲醇燃烧不充分,排放较差。     

基于缸内直喷的甲醇汽油混合燃料HCCI燃烧排放特性研究

在缸内直喷发动机上研究甲醇汽油混合燃料的HCCI燃烧排放特性,分析了其非常规排放的性能。试验中选用汽油、M10(甲醇体积分数10%)、M20(甲醇体积分数20%)3种燃料,并通过FTIR方法测量甲醇及甲醛等非常规排放。研究结果表明:在汽油中添加甲醇可以有效拓展HCCI燃烧的高负荷范围,M20燃料的高负荷范围比汽油提高近9%,指示燃油消耗率比汽油高5%～10%,但指示能量消耗率比汽油低2%～6%。CO、THC、NOx等常规排放随甲醇添加比例的增加而降低,而甲醇和甲醛等非常规排放随甲醇添加比例的增加而增加,并随负荷增高呈先增加后减少的趋势。     

柴油机基本知识讲座(七)

<正> 7 燃油和燃油系统燃油系统(燃料供给系统),是柴油机的重要组成部分。其完善程度和技术状况的好坏对柴油机动力性、经济性、使用可靠性和排放污染影响极大。该系统的作用是将一定数量的干净燃油,以足够高的压力,在准确的时间内喷入气缸,并与压缩的气体混合,以保证气缸内燃烧的进行。 7.1 燃油燃油,在本系统主要是指柴油。它是在260～350℃的温度范围内从石油中提炼而得。燃油是碳氢化合物,其基本组成是87％的碳、12.6％的氢和0.4％的氧。燃油的物理化学性质有十多个指标,分别从不同的方面表征燃油的品质。就其对柴油机工作的影响,大致分为三类:     

柴油-甲醇-正丁醇混合燃料对柴油机排放性能的影响

以正丁醇作为助溶剂,形成柴油-甲醇-正丁醇混合燃料,并将混合燃料在单缸四冲程柴油机上进行试验研究,探究混合燃料对柴油机排放特性的影响。试验所用的混合燃料中醇类的体积比为5.09%、9.82%、14.66%和19.35%,其中甲醇在混合燃料中所占体积比为2.51%、5.01%、7.53%和10.08%,正丁醇在混合燃料中所占体积比为2.67%、4.81%、7.13%和9.27%。研究表明:燃用混合燃料柴油机有效燃油消耗率、热效率分别增加0.18%～4.08%和0.28%～3.54%;输出功率、输出转矩分别下降0.75%～11.37%和1.42%～25.03%;CO、NO、NO_x等常规气体排放、PM_(2.5)排放分别下降2.76%～45.15%、3.55%～29.21%和3.55%～20.03%;但柴油中添加醇类燃料会导致甲醛、乙醛及挥发性有机化合物等非常规排放分别上升2.78%～60.53%、5.15%～63.81%和3.75%～45.49%;柴油机燃用混合燃料PM_(2.5)排放降低7.09%～48.94%。综上所述,柴油机燃用柴油与醇类燃料形成的混合燃料可以实现在降低NO_x排放的同时降低PM_(2.5)排放。     

缸内直喷式汽油机燃用当量空燃比混合气的试验研究

缸内直接喷射式汽油机，要求部分负荷时在压缩过程后期喷入燃油，实现混合气分层燃烧，以获得好的经济性；在全负荷时，燃油在进气过程中喷入，采用化学计量比混合气，实现均质预混合燃烧，以保持汽油机升功率高和排放低的优点。本文将一台柴油机改装为缸内直接喷射汽油机，在试验台架上进行了高负荷时燃用当量空燃比混合气的试验研究，结果表明，与化油器式汽油机相比，高负荷时油耗降低了6％，未燃碳氢降低了31％，NOx排放降低了10％，取得了较为满意的结果。     

喷油器快速磨合试验台的研制和应用

引言 喷油器总成是柴油机燃油系统的关键部件之一,它将喷油泵供给的高压适量燃油按一定的方向、贯穿度以均匀的雾状喷入柴油机燃烧室内,并与气缸内的空气充分混合形成可燃混合气。可燃气形成的质量及时间特     

基于MAP图运行的柴油-甲醇双燃料发动机研究

在一台单缸涡流式柴油机上进行了基于MAP图运行的柴油/甲醇双燃料电控喷射系统的研究开发,加装了一套进气道单点喷射甲醇燃料控制系统。利用柴油高压油管信号作为喷油始点控制信号,利用油门位置传感器控制喷射量,以燃油经济性和排放性指标来标定工况最佳喷射点,绘制成甲醇喷射量MAP图。对开阀喷射和闭阀喷射条件下的柴油机排放性能进行了对比。采用开发的喷射系统实现了柴油甲醇双燃料的预混燃烧。试验结果表明,该方案有更好的燃油经济性和NOx排放性能。     

Xonon系统已运行4000多小时

据《ＧａｓＴｕｒｂｉｎｅＷｏｒｌｄ》2 0 0 0年 3— 4月号报道 ,为了满足日益严格的排放标准 ,ＣａｔａｌｙｔｉｃａＣｏｍｂｕｓｔｉｏｎＳｙｓ ｔｅｍｓＩｎｃ .(催化燃烧系统公司 )以其创新的“Ｘｏｎｏｎ(无ＮＯｘ)”系统在减少燃气轮机排放方面取得了突破性的进展。当前 ,利用三种方法 :喷入水或蒸汽 ,ＳＣＲ(选择催化还原 )和ＤＬＮ(干式低ＮＯｘ)控制燃气轮机内ＮＯｘ排放。借助于降低火焰的最高温度 ,喷入水或蒸汽可使ＮＯｘ排放降低到 4 0ｍｌ/Ｎｍ3。此技术的运行费用高 ,因为它需要去离子的水。在与喷入水 /蒸汽或ＤＬＮ技术相…     

柴油机实行复合燃烧的试验研究

以柴油机为基础。以LPG或甲醇作为预混合燃料,与喷入的柴油组成部分预混的复合燃烧,大幅度降低了发动排气烟度,同时使氮氧化物排放得到一定改善,发动机的比油耗优于原柴油机,而排气中的未燃烃HC和CO的浓度有所提高,甲醇比LPG具有降低烟度效果更好、氮氧化物降低更多和HC排放相对较低的优越性。     

柴油机排放控制的进展(下)

<正> 3.2 燃烧系统通常,燃烧系统包括进气道和喷油系统的元件。不过,就本文而言,燃烧系统指的是气缸内燃油和空气混合并燃烧的区域。与排放减少有关的三个方面是燃烧室形状、燃烧室位置和压缩比。 3.2.1 燃烧室形状在燃烧开始前实现燃油和空气良好混合     

汽油醇混合燃料发动机冷起动排放特性研究

随着国Ⅲ及以上排放法规的实施,对发动机冷起动过程排放的控制显得越来越重要.在一台3缸进气道喷射汽油机上开展了不同环境温度下醇类汽油混合燃料对冷机起动及其后怠速暖机过程排放特性的研究.研究中设计了一种新颖的排放采样系统,测量了冷起动和暖机过程的HC和CO排放.甲醇汽油与乙醇汽油混合燃料排放对比发现:甲醇汽油具有更加优良的冷起动排放性能.分别在环境温度为5℃、15℃和25℃时进行了甲醇汽油对冷机起动及怠速暖机过程排放特性影响的研究.研究表明:在相同的环境温度下,HC和CO排放随着试验燃油中甲醇添加比例的增加明显降低;甲醇汽油对发动机冷机起动及暖机阶段HC和CO排放的改善在温度较低时表现的更为明显,环境温度为5℃,发动机燃用M30时,HC排放可降低40%,CO可降低70%.     

PODE_n/柴油对重型柴油机燃烧与排放的试验

针对一台多缸重型柴油机,围绕进气和燃油喷射系统,研究了可变截面涡轮增压器(VGT)、燃油喷射参数(燃油喷射压力、喷油器流量)对聚甲氧基二甲醚(PODE_n)/柴油混合燃料低温燃烧方式的影响.结果表明:PODE_n/柴油混合燃料可以改善燃烧,降低排放.随着负荷的增加,VGT开度逐渐增大,在进气量充足的情况下,增加VGT开度有助于改善燃油消耗率.综合排放和有效热效率的影响,B25、B50和B100对应的最佳VGT开度分别为50%,、55%,和60%,.提高燃油喷射压力可以降低排放,但过高的燃油喷射压力会导致燃油消耗率升高,B25、B50和B100工况的最佳燃油喷射压力分别为140、160和175,MPa.提高喷油器流量可以缩短燃油喷射持续期和燃烧持续期,提高扩散燃烧速率,排放和有效热效率同时得到改善.     

基于满足Tier4排放法规的低颗粒排放燃烧系统开发的喷油策略研究

在一台非道路用中型发动机上展开了燃油喷射系统、进气系统以及废气再循环(EGR)系统控制策略的研究、开发.该方案旨在采用高压共轨燃油喷射系统,通过优化喷油嘴参数将发动机的颗粒(PM)排放控制在0.02g/kW·h以下.为了寻求NOx,PM排放及燃油经济性之间的最佳均衡关系,该燃油喷射系统具有较高的控制柔性,最高喷射压力可达200 MPa.阐明了该系统结合采用特殊特性的喷油嘴和燃烧室结构对降低PM排放的潜力.还阐明了控制机油消耗对于避免PM中含有大量可溶性有机组分的重要性.这种技术配置不但可以减少CO2排放和溶解到机油中的碳炯,而且从寿命周期费用角度考虑对用户来说也是非常有利的.     

国外高速柴油机技术发展的现状与趋势(下)

<正> 3燃烧及排放的研究柴油机(以及所有内燃机)燃烧技术研究的主要目的是提高燃烧效率、降低排气污染。燃烧是内燃机技术的中心问题,燃烧过程直接影响着发动机的性能。直喷式高速柴油机燃烧过程和性能方面存在一系列影响因素,即a.设计参数:排量、缸径与行程、活塞平均速度、进气条件、压缩比、隔热条件、气阀以及喷油器的布置;b.混合过程:进气系统、燃烧室、喷油系统、增压系统;c.外部系统:冷却系统、喷油系统、排气再循环系统。对燃烧影响的最主要因素是燃油和空气的混合过程。进气系统和燃烧室形式决定了进入气缸内空气的运动,喷油系统决定了喷入气缸内燃油的分布,即雾注型式、油粒     

柴油机燃油供给系统

1.柴油机燃油供给系统的功用和组成 1.功用柴油机燃油供给系统的功用是根据柴油机的工作要求,定时、定量、定压地将雾化质量良好的清洁柴油按一定的喷油规律喷入气缸内,并使其与燃烧室内的空气迅速而良好地混合和燃烧。它的工作好坏直接影响到混合气的质量。因此,柴油机的功率、经济性以及工作可     

低比例甲醇汽油发动机冷起动非常规排放和燃烧特性研究

在电控进气道喷射汽油机台架上,分别使用汽油、M10、M20和M30 4种燃油在常温条件下模拟了NEDC测试循环中的前2个市区工况循环(ECE),对冷起动过程中催化剂前后的常规排放和非常规排放以及燃烧特性进行了研究。研究结果表明:随着燃油中甲醇比例的增大,4种燃油的CO、NOx排放量逐步减少,而甲醇、甲醛等非常规排放量逐步增多。THC排放量在冷起动初期随着甲醇比例的增大而增加,在发动机温度上升后随着甲醇比例的增大而减少。但是在常规三效催化剂起燃以后,催化剂后的常规和非常规排放基本上均能得到有效控制。随着汽油燃料中甲醇添加比例的增大,在冷起动过程中发动机燃烧持续期缩短,缸内平均指示压力略有升高,对发动机缸内燃烧有一定的改善作用。     

燃油系统参数对柴油机燃烧及排放影响的研究

采用CFD数值模拟方法研究了柴油机燃油喷射系统参数--喷孔直径、喷雾夹角等对柴油机燃烧过程及排放的影响.研究结果表明,喷孔直径对缸内速度场影响较大,较小的喷孔直径可以促进缸内充量的混合.喷孔直径越小,缸内高温区域出现越早,而且高温区域范围越大.随着喷孔直径的减少,碳烟排放降低,Nox排放升高.改变喷雾油束夹角对缸内压力和温度影响不大,但是影响到喷雾油束的落点位置.落点位置过高,则油束喷入气缸余隙较多,燃烧质量较差,生成较多碳烟;落点位置过低,则油束喷到燃烧室凹坑底部,导致油滴沉积在温度较低的燃烧室底面上,碳烟排放恶化.     

柴油机燃用柴油/甲醇混合燃料时的性能与排放研究

通过添加助溶剂形成一种稳定的柴油／甲醇混合燃料，并开展了柴油机燃用此混合燃料的性能与排放研究。研究结果表明：发动机热效率和柴油等热值燃油消耗率随混合燃料中甲醇含量的增加而改善，这是由于预混燃烧量的增加，燃料富氧以及扩散燃烧的改善所致。适当增加供油提前角可使柴油／甲醇混合燃料发动机热效率提高。燃用柴油／甲醇混合燃料可显著降低发动机CO和烟度，而对碳氢排放影响不大；在相同平均有效压力的条件下，N0x随甲醇含量的增加而增加，添加甲醇对N0x的影响在大负荷下更为明显。柴油／甲醇混合燃料燃烧时存在一个较为平坦的N0x／烟度关系曲线。     

直接喷射式汽油机

日本三菱汽车公司（MMC）推出了在排量相同的情况下，比普通汽油机的燃油耗低25％的直接喷射式汽油机。普通汽油机的燃油在喷火气缸前与空气混合，而缸内喷油的汽油机的工作方式与柴油机的工作方式一样，燃油直接喷入气缸内，因此可以更加精确地控制燃油。只要有少量的燃油喷入