发动机非常规排放物甲醛的检测与分析

通过台架实验得到大量醇类燃料发动机甲醛排放数据,结果表明:发动机燃用汽油和醇燃料时,排气中都会产生醛类排放物,且随着混合燃料中的醇含量增加,排气中醛类排放物也相应增加;同一种燃料进行测试时,甲醛排放随着功率的增加呈先增大后减小的趋势;双三元催化器对甲醛有一定的催化作用。为今后开发醇类燃料汽车燃烧系统及制订排放标准提供科学的依据。     

甲醇/汽油混合燃料发动机非常规排放成分测量方法研究

对使用气相色谱仪检测甲醇／汽油混合燃料发动机排气中醇醛类排放方法进行了研究，优化选择了采样方法、载气流速、柱温等参数，证明安装PEG色谱柱的GC2010完全可以对甲醇／汽油混合燃料发动机排气中的醇、醛进行精确的检测分析。发动机尾气测试结果表明，汽油机燃用M10混合燃料时，排气中的甲醛中低负荷高达0．2mg／L。此外，发动机燃用市售汽油和M10两种燃料时，排气中的甲醇、乙醇和乙醛量相差在10％左右，经三效催化转化器后，可以被控制到接近零排放的水平。     

电喷汽油机燃用醇汽油混合燃料的试验研究

研究了多点电喷汽油机燃用醇汽油混合燃料的性能。研究结果表明:在汽油机参数未做任何调整的情况下,醇汽油混合燃料发动机的动力性与汽油机相比有所降低,燃料经济性改善,有效热效率提高。随醇类燃料体积分数的增大,CO排放明显改善,THC排放略有升高,NOx排放的变化不明显。醇汽油混合燃料发动机的醛类排放物明显升高,汽油机的未燃甲醇排放较高,未燃乙醇排放变化不明显。     

醇类燃料发动机醛排放产生机理

为研究醇类燃料(甲醇)发动机醛排放的产生机理,搭建了醇类燃料预混定压燃烧试验台和发动机试验台架,并利用气相色谱-氦离子化检测器快速检测方法测量排气中的醛排放浓度.理论和定压燃烧试验研究结果表明:甲醇在火焰前锋面前被急剧地氧化而不能穿越火焰面到已燃区,甲醛排放源自燃后区甲醇的后氧化.M 20(甲醇、汽油体积比为2∶8)发动机排气中未燃醇、醛沿程浓度变化进一步证明在排温环境下甲醇氧化生成了甲醛,并研究了排气中甲醇氧化、甲醛生成与氧化随排气温度的变化特性.     

乙醇汽油发动机非常规排放特性的试验研究

通过掺醇汽油发动机台架试验,对不同工况下非常规排放的浓度及三元催化器对非常规排放物的转化率进行了研究。研究结果表明:发动机燃用乙醇汽油作为燃料,主要的非常规排放包括芳香族碳氢、戊烷、乙烯、乙醛、甲醛及未燃乙醇。随着燃料中乙醇比例的增加,芳香烃和戊烷排放量明显降低,未燃乙醇排放显著上升,醛类的排放升高,乙烯排放变化不大;常规三效催化器对芳香烃、甲醛、乙醛和未燃乙醇都有较好的转化效果,但是对戊烷和乙烯的转化率较低,仅为60%左右。     

高比例甲醇汽油的发动机台架试验研究

M100是一种具有代表性的高比例甲醇汽油。通过在发动机上分别燃用93#汽油和M100甲醇汽油两种燃料,对比两种燃料的动力性、经济性以及排放性能,并对其进行分析。试验表明,在发动机上使用灵活燃料控制器后,M100甲醇汽油具有良好的适应性。与燃用93#汽油相比,M100甲醇汽油的动力性和经济型提高。常规排放的尾气中CO,HC和NOx显著降低,而非常规排放物甲醛排放增加。     

电喷汽油机燃用丁醇-汽油混合燃料的非常规排放特性

对某电控进气道多点喷射汽油机燃用国-Ⅳ汽油、纯丁醇、丁醇体积混合比分别为10%、15%、20%、50%、85%的丁醇-汽油混合燃料的非常规排放特性进行了试验研究,试验时未对发动机进行任何改动。研究结果表明:发动机燃用丁醇-汽油混合燃料的动力性、SO2排放和温室气体排放降低,燃油消耗率和醛类排放增加,其降低或增加幅度随混合燃料中丁醇体积混合比的增加而增大。当丁醇体积比低于20%时发动机的醇类排放降低,当混合比例超过20%时发动机的醇类排放增大。在汽油中加入丁醇可以有效的降低燃油中的硫含量,降低发动机的硫氧化物和温室气体排放。     

GDI发动机燃用甲醇及甲醇/汽油混合燃料的微粒排放特性研究

在缸内直喷汽油机上进行了燃用纯甲醇和甲醇/汽油混合燃料的微粒排放特性研究,分析了点火定时、喷油定时和过量空气系数对微粒排放的影响规律。试验结果表明:在选定的发动机典型常用运行工况下,燃用纯甲醇燃料(M100)时,缸内直喷汽油机几乎不产生微粒排放;燃用甲醇/汽油混合燃料时(M20或M25),排气微粒数浓度主要集中在核态微粒区域,微粒质量浓度主要集中在积聚态微粒区域,其中M25燃料的微粒排放性要优于M20燃料;随着点火定时的提前,排气微粒数浓度和质量浓度均有所升高;随着喷油定时的提前,排气微粒数浓度降低,微粒质量浓度升高。     

甲醇汽油混合燃料电喷汽油机的排放特性的研究

本文通过在多点电喷汽油机改用不同比例的甲醇汽油混合燃料与纯烧汽油时的对比试验来研究甲醇汽油混合燃料发动机的排放特性。研究表明：使用低比例混合燃料M20时,其CO排放降低明显,HC排放在中、低负荷时相当,在大负荷时降低,NOx排放基本保持不变;使用高比例混合燃料M85时,在全部负荷的工况下,NOx排放均有显著降低。排气经三效催化转换器后,醇、醛排放都可以被控制在极低的水平。     

柴油-生物柴油-乙醇混合燃料发动机的醛类化合物排放特性研究

在一台单缸柴油机上进行燃用BE-D与柴油后的醛类排放物试验对比,采用衍生法捕集发动机排气中的醛类污染物,应用液相色谱分析醛类成分与浓度。结果表明,排气中总醛类化合物的排放率随发动机负荷增加而减少;甲醛和乙醛是排放的醛类中占有率最大的两种醛,大部分工况下占有率达80%左右;C4以上的醛占有率很低。随发动机负荷增加,甲醛占有率增加,乙醛占有率减少;大多数工况下甲醛占有率比乙醛高。BE-D的总醛类化合物的排放率在1200r/min和1800r/min下较柴油低,1500r/min下较柴油高。BE-D的丙醛排放比柴油高,丙烯醛排放却比柴油低;丁醛排放在高负荷下BE-D比柴油高,低负荷下则比柴油低。提出了醛类化合物毒性当量的计算方法,并进行了计算,发现BE-D的醛类化合物毒性当量明显比柴油低,最低达40%。     

低比例甲醇汽油对电喷汽油机排放影响的实验研究

在HH465Q-1E电喷发动机上进行了低比例甲醇汽油混合燃料的掺烧试验,结果表明与93#汽油相比燃用M5,M10,M15时发动机的动力性、经济性均得到改善。中低转速时,HC和CO排放物都显著降低,但在高转速时排放均有所增加,而NOx排放在中低转速时,有明显的提高,在高转速时降幅明显。M15中添加添加剂后排放有显著的改善。     

基于BP神经网络乙醇汽油与无铅汽油排放性能分析

BP网络模型用于检测发动机燃烧乙醇汽油排放,可以解决发动机燃烧乙醇排放的非线性问题。笔者选用了转速和功率(负荷)为变量,对发动机燃烧乙醇汽油产生的排放物进行建模,在误差允许的范围内能较好地预测排放性能,并且与无铅汽油产生的排放物进行分析比较,突出乙醇汽油(E10)较无铅汽油的排放性能优越性。     

甲醇汽油在M-TEC发动机上的动力性与经济性试验研究

对M15、M85两种具有代表性的甲醇汽油在M-TEC发动机上进行了动力性和经济性的试验,分别绘制了外特性动力曲线和3000r/min下的负荷特性曲线,并对其原因进行分析。试验结果表明,使用甲醇汽油有利于发动机动力性和经济性的提升。使用M15甲醇汽油时,输出功率提高了大约5%～7%,能耗降低了大约0.7%;使用M85甲醇汽油时,输出功率提高了8%～10%,能耗降低了大约14.5%。两种燃料对动力性和经济性的提升在不同转速下也不相同,在中小负荷下动力性提升最为明显,中等负荷下经济性提升最显著。     

M15甲醇汽油对发动机排放的影响

以上海大众汽车厂生产的AFJ型汽油机和桑塔纳3000型轿车为试验平台,通过发动机台架试验和整车道路耐久试验,研究了使用M15甲醇汽油燃料对发动机和整车排放特性的影响.试验结果表明:M15甲醇汽油可显著降低HC、CO排放量,而且不同配方的M15甲醇汽油对排放的影响也略有差异;M15甲醇汽油会加剧尾气三元催化系统的老化程度.     

油品差异对汽车发动机性能影响的试验研究

国内外汽车用油存在较大差异,为了让国产车更好地满足国外市场需求,以我国出口汽车使用的甲基叔丁基醚（MTBE）（体积分数为10%）混合汽油、乙醇体积分数为20%（E20）的含水乙醇汽油和我国92号汽油为对象,基于某排量为2.0 T的汽油发动机台架试验,进行了三种油品对发动机性能影响的分析及验证。通过试验结果对比发现,使用MTBE混合汽油和E20含水乙醇汽油的动力性均低于92号汽油。在经济性方面,E20含水乙醇汽油略低于92号汽油,而MTBE混合汽油能使燃料消耗下降7%左右。在排放性方面,使用E20含水乙醇汽油和MTBE混合汽油对CO、HC的排放都有显著的改善效果,而在低转速、低负荷时对NO_x的排放有一定改善,随着转速和负荷的上升,E20含水乙醇汽油对NO_x的排放改善不明显,使用MTBE混合汽油时NO_x的排放反而变差。     

汽油机燃用E10含水乙醇/汽油的试验研究

在高原地区开展了燃用含水乙醇/汽油混合燃料的试验研究。在汽油机上进行了纯汽油与掺比为10%含水乙醇(95%浓度)/汽油混合燃料的动力性、经济性和排放性能的对比试验。试验结果表明,E10混合燃料的稳定性良好;燃用E10含水乙醇/汽油混合燃料后,能保持发动机的原机动力性;在较低转速内,有效燃油消耗率有一定的上升,随着转速和负荷的提高,有效燃油消耗率的上升状况得到较好的改善;当量燃油消耗率明显低于原机水平;有效热效率得到不同程度的提高;怠速工况的CH和CO的排放有所改善。     

电喷汽油机燃用低比例甲醇汽油的试验研究

在电喷汽油机上燃用低比例甲醇汽油混合燃料与燃用93#汽油进行对比试验研究。试验结果表明,汽油机燃用M15,M25混合燃料均比燃用93#汽油输出功率高,增幅为3．1％～7．7％;M15当量油耗率与93#汽油油耗率基本相等,M25当量油耗率降幅较为明显,最大降幅达16．8％;混合燃料有效热效率高于93#汽油;混合燃料比93#汽油CO放稍有降低,HC排放降低明显,NOx排放在中低负荷时有所改善,在大负荷时排放增加。     

煤基甲醇和天然气基甲醇燃料的生命周期影响评价

用生命周期评价方法,对煤基M85(甲醇体积占85%的甲醇汽油混合燃料)和天然气基M85的生命周期环境影响进行评价。结果表明:与汽油相比,煤基M85和天然气基M85燃料的环境影响总水平值分别降低了41.2%和60.8%。在污染物中,VOC排放产生的环境影响最大。煤基M85的SO2排放高于天然气基M85,导致煤基M85对环境影响总水平值高于天然气基M85。煤制甲醇CO变换工艺造成的CO2排放占煤基M85全生命周期CO2排放的36%,导致其生命周期内的温室气体排放高于汽油和天然气基M85。     

甲醇-汽油混合燃料对汽油机性能影响的试验研究

在一台多点电喷汽油机上,开展了燃用不同掺混比的甲醇-汽油混合燃料时发动机的经济性、排放特性研究。结果表明:电喷汽油机燃用低掺混比甲醇-汽油(小于30%)时,随着甲醇掺混比的增加,经济性有所改善,有效热效率明显提高;CO的排放有明显改善,中低负荷时HC排放有所改善,高负荷时HC排放增加,NOx排放相当,而怠速工况时,排放特性变差。