基于放热率分析的乙醇柴油燃烧特性的研究

对高速轻型车用柴油机燃用乙醇柴油燃料的放热率和燃烧特性进行了研究,并对多种比例乙醇柴油的排放特性进行了考察。研究表明:在乙醇柴油的十六烷值恢复到原柴油的条件下,乙醇柴油的预混燃烧延长,扩散燃烧缩短,总的燃烧持续期缩短;高负荷下的着火延迟接近柴油,但在中低负荷仍然与柴油有较大的差距;乙醇柴油的最大瞬时放热率低于柴油。在排放方面,乙醇柴油能够同时降低烟度和NOx排放,但在中低负荷下的CO和HC略有上升。     

乙醇柴油添加剂对柴油机颗粒排放及其挥发氧化特性影响

研究了乙醇柴油及燃油添加剂对柴油机颗粒排放及其挥发氧化特性的影响。采用热重分析法分析柴油机燃用不同燃料时排气颗粒物的可溶性有机物挥发性、碳烟样品和颗粒物氧化特性。研究结果表明:含添加剂的乙醇柴油颗粒物排放远低于0#柴油的颗粒物排放,降幅在50%以上。颗粒在热失重过程中经历颗粒失水干燥、可溶性物质氧化和烟煤基元发生氧化反应三个阶段。与0#柴油相比,乙醇柴油及柴油添加剂能降低颗粒物中的可挥发部分质量份额,且乙醇柴油的效果最佳。乙醇及柴油添加剂有助于降低碳烟起燃温度和最大氧化速率对应的温度;与0#柴油相比、N5E10、N5E10XY0.1%和N5E10CN0.3%的碳烟最大氧化速率对应的温度依次降低了39、92、146℃。     

代用燃料在柴油机中的应用研究

本文对植物油,生物柴油,乳化油,乙醇/柴油等的制备和理化特性进行了研究.通过柴油机台架试验,研究了柴油机燃用生物柴油、乙醇/柴油、微乳燃油的排放特性.对比试验表明:生物柴油CO,碳氢(HC)和颗粒物(PM)的比排放下降幅度分别为34.6％,40.2％和28.9％,但NOx比排放增加了6.63％;柴油机燃用乙醇/柴油时,...     

柴油机燃烧乙醇-柴油-生物柴油混合燃料的排放特性研究

在一台单缸直喷式柴油机上分别燃用柴油、乙醇-柴油-生物柴油混合燃料,对不同掺烧比的乙醇-柴油-生物柴油混合燃料的排放特性进行了对比研究.试验结果表明,随着乙醇掺混比例的增大,燃用乙醇-柴油-生物柴油混合燃料的排放情况是:烟度排放大幅度降低,中高负荷下CO排放大幅度减少,HC排放量明显增加,Nox排放变化不大.     

乙醇/柴油双燃料发动机的燃烧及排放特性研究

在柴油机试验台架上,研究了进气道口电控喷射乙醇,缸内直喷柴油引燃乙醇的方式,开发了电控乙醇/柴油双燃料发动机。研究了乙醇/柴油双燃料模式的燃烧及排放特性.随着引燃柴油量的降低,最大爆发压力下降,NOx和排烟下降幅度加大,但THC和CO排放均有升高.通过调整控制参数如乙醇/柴油的喷射比例,可使发动机达最佳燃烧状态及较低的有害排放,因此说乙醇/柴油双燃料模式是一种有前途的、可行的发动机发展方向.     

增压中冷压燃式发动机燃用柴油醇的燃烧和排放

采用助溶剂解决乙醇和柴油相溶性差的问题并配制出柴油醇燃料,在一台增压中冷压燃式发动机循环供油量未作调整情况下,进行了燃用不同乙醇含量柴油醇的燃烧、性能和排放特性试验研究。结果表明：在供油量一致情况下燃用柴油醇,发动机的燃烧特性发生改变,导致性能和排放变化,且随燃料中乙醇含量的增加,变化趋势加剧,尤其小负荷的燃油消耗率及CO、HC排放增加较大。     

乙醇柴油混合燃料发动机的经济性和排放特性的试验研究

在一YC6J170-21车用六缸发动机上进行了添加助溶剂（正丁醇）情况下,无水乙醇与市售0#柴油的混合燃料对柴油机经济性和排放特性影响的研究。试验结果表明：柴油机燃用乙醇柴油混合燃料的油耗率比纯柴油高,并且随乙醇比例的增大油耗率增大,但混合燃料的等热值当量油耗率与纯柴油相差不大,混合燃料的有效热效率比纯柴油高。柴油机燃用乙醇柴油混合燃料后,NOx和碳烟排放大幅度降低,且随着混合燃料中乙醇比例的增加,下降效果明显。柴油机燃用乙醇柴油混合燃料对CO的排放改善不明显,CO排放与原机相当。柴油机燃用乙醇柴油混合燃料后,HC排放比原机增大,且HC排放与混合燃料中乙醇比例及发动机工况有关,乙醇比例越高,HC排放也基本越大。     

柴油机燃烧乙醇柴油混合燃料的排放特性研究

将乙醇与柴油混合配制出不同比例的混合燃料,在一台双缸直喷式柴油机上进行排放对比试验,研究了在柴油中添加乙醇及助溶剂能降低柴油机排放废气中所含污染物的机理,并分析了排放污染物随发动机负荷变化的规律.研究结果表明,在柴油中添加体积分数为20%的乙醇,可使柴油机碳烟和CO、HC排放大幅度降低,NO_x排放稍有下降.不添加助溶剂时,乙醇的掺混导致排放尾气中产生乙醇、微量乙醛等有机物,而添加助溶剂可使乙醇、乙醛排放的浓度明显降低.     

乙醇/生物柴油双燃料发动机燃烧过程与排放特性的研究

研究了气口预喷射乙醇、缸内直喷生物柴油双燃料系统的燃烧特性和排放特性.研究表明,随着乙醇预混合比的增加着火时刻推迟,峰值放热率增加.在较小的总当量比下,峰值放热率增加幅度不大,最大气缸压力和最高温度降低,放热结束时刻差别较小.在较大的当量比下,燃烧持续时间拉长;但随着乙醇比例的增加峰值放热率增加很快,放热结束时刻显著提前,最大压力升高率在预混合比例为20%～40%的某点达到极值,此时热效率最高.乙醇的加入使得HC和CO排放明显增加,但是却使得Nox和碳烟排放同时大幅度下降.在1 800 r/min的各种负荷下,Nox和碳烟排放相对纯生物柴油降低35%～85%.     

乙醇/柴油/甲酯混合燃料的燃烧与排放特性

对燃料甲酯作为乙醇／柴油混合燃料助溶剂的可行性进行了研究,并对比了柴油机分别使用柴油、乙醇／柴油／甲酯混合燃料、乙醇／甲酯混合燃料和纯甲酯燃料时的燃烧与排放特性。结果表明,燃料甲酯可用作乙醇／柴油的助溶剂。与原机相比,含氧燃料可以大幅度降低柴油机在中高负荷时的烟度,其中E30M70燃料的烟度最小。但当使用含有乙醇的混合燃料时,着火延迟,THC排放增加,且在中高负荷时的压力升高率大,NOx排放较高。     

增压柴油机燃用不同掺比菜籽油甲酯的燃烧和排放的试验研究

在D6114ZLQB车用增压柴油机上比较研究了不同比例的菜籽油甲酯和0号柴油的混合燃料对发动机燃烧过程、燃油经济性和排放特性的影响。试验结果表明：燃用体积比低于15%的菜籽油甲酯,发动机的缸内燃烧过程和纯柴油基本一致;增压柴油机燃用菜籽油甲酯和柴油的混合燃料可以有效降低碳烟、HC和CO的排放;NOx排放略有上升;15%以内的菜籽油甲酯对柴油机燃料经济性影响很小。研究认为：增压柴油机相对自然吸气式柴油机具有更好的生物柴油燃料适应性;在不改变发动机参数的条件下,低比例的菜籽油甲酯具有良好的推广应用前景。     

The effect of biodiesel and bioethanol blended diesel fuel on nanoparticles and exhaust emissions from CRDI diesel engine

Biofuel (biodiesel, bioethanol) is considered one of the most promising alternative fuels to petrol fuels. The objective of the work is to study the characteristics of the particle size distribution, the reaction characteristics of nanoparticles on the catalyst, and the exhaust emission characteristics when a common rail direct injection (CRDI) diesel engine is run on biofuel-blended diesel fuels. In this study, the engine performance, emission characteristics, and particle size distribution of a CRDI diesel engine that was equipped with a warm-up catalytic converters (WCC) or a catalyzed particulate filter (CPF) were examined in an ECE (Economic Commission Europe) R49 test and a European stationary cycle (ESC) test. The engine performance under a biofuel-blended diesel fuel was similar to that under D100 fuel, and the high fuel consumption was due to the lowered calorific value that ensued from mixing with biofuels. The use of a biodiesel–diesel blend fuel reduced the total hydrocarbon (THC) and carbon monoxide (CO) emissions but increased nitrogen oxide (NO_x) emissions due to the increased oxygen content in the fuel. The smoke emission was reduced by 50% with the use of the bioethanol–diesel blend. Emission conversion efficiencies in the WCC and CPF under biofuel-blended diesel fuels were similar to those under D100 fuel. The use of biofuel-blended diesel fuel reduced the total number of particles emitted from the engine; however, the use of biodiesel–diesel blends resulted in more emissions of particles that were smaller than 50 nm, when compared with the use of D100. The use of a mixed fuel of biodiesel and bioethanol (BD15E5) was much more effective for the reduction of the particle number and particle mass, when compared to the use of BD20 fuel.     

柴油机燃用乙醇-柴油含氧燃料时微粒特性的分析

研究了一台增压柴油机燃用乙醇一柴油时的微粒总质量排放及粒径分布特性,并对微粒中可溶性有机物(SOF)、干碳烟(DS)和硫酸盐的质量百分比及SOF中的组分进行了分析。结果表明：使用含氧燃料后柴油机排气烟度大幅度降低而微粒总排放量降低幅度要小一些;微粒中DS排放降低;SOF排放增加,与未燃甲酯的产生导致HC排放增加有关;多环芳香烃比例随发动机负荷增大而减小;含氧燃料使得粒径分布在0．2～0．5μm范围内的比重在小负荷时降低,大负荷时升高。     

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。     

Emission and engine performance analysis of a diesel engine using hydrogen enriched pomegranate seed oil biodiesel

The aim of this study is to determine the availability of pomegranate seed oil biodiesel (POB) as an alternative fuel in diesel engines and evaluate engine performance and emission characteristics of pure hydrogen enriched POB using diesel engine. For this purpose, the intake manifold of the test engine was modified and hydrogen enriched intake air was supplied throughout the experiments. Physical properties of POB and its blend with diesel fuel were also determined. The results showed that measured physical properties of POB are comparable with diesel fuel. According to engine performance experiments, although POB utilization has slight undesirable effects on some engine performance parameters such as brake power output and specific fuel consumption, it can be used as alternative fuel in diesel engines, by this way CO emission can be improved. Finally, hydrogen enrichment experiments indicated that pure hydrogen addition causes a slight improvement in both engine performance and exhaust emissions.     

自然吸气直喷压燃式发动机燃用柴油醇的性能和排放

应用助溶剂解决了乙醇和柴油相溶性较差的问题并配制柴油醇燃料,分析了柴油醇的主要理化特性,结果表明,柴油醇的黏度、热值和十六烷值有所下降,但汽化潜热却明显增加。自然吸气直喷压燃式发动机不作任何调整,燃用E10柴油醇,动力性和经济性基本不变,燃用E20柴油醇,动力性下降,小负荷经济性恶化。燃用柴油醇,在中小负荷工况,CO和HC浓度排放增加,NOx浓度排放减少;在大负荷工况,CO浓度排放减少,HC浓度排放变化较小,NOx浓度排放增加,排气烟度降低明显。柴油醇中乙醇含量越多,排放性能变化越大。适当推迟供油提前角对压燃式发动机燃用柴油醇的性能有利。     

Combustion characteristics of a stationary diesel engine fuelled with a blend of crude rice bran oil methyl ester and diesel

The objective of the present work is to analyze the combustion characteristics of crude rice bran oil methyl ester (CRBME) blend (20% of CRBME with 80% no.2 diesel on volume basis) as a fuel in a stationary small duty direct injection (DI) compression ignition (CI) engine. When operating with CRBME blend the cylinder pressure was comparable to that of diesel. It was observed that the delay period and the maximum rate of pressure rise for CRBME blend were lower than those of diesel. The occurrence of maximum heat release rate advanced for CRBME blend with lesser magnitude when compared to diesel. CRBME blend requires more crank angle duration to release 50% & 90% of heat when compared with diesel. The brake specific fuel consumption of CRBME blend was found to be only marginally different from that of the diesel and its hourly fuel cost was higher than that of diesel. CRBME blend has lower smoke intensity and higher NOx emission than those of diesel. Since the measured parameters for CRBME blend differs only by a smaller magnitude, when compared with diesel, this investigation ensures the suitability of CRBME blend as fuel for CI engines with higher fuel cost.     

餐饮废油基生物柴油对柴油机有害排放特性的影响

在一台电控共轨增压中冷柴油机台架上，燃用纯柴油以及分别掺混10%、20%、30%餐饮废油制生物柴油的柴油/生物柴油混合燃料，研究生物柴油对柴油机燃烧及排放特性的影响。结果表明:生物柴油使发动机的预喷放热率略微下降，主喷放热率有所升高，缸压峰值随掺混比例的增大略有降低；燃用生物柴油使发动机的NO_x排放有所上升，HC排放略有下降，CO排放变化不大；低转速下核模态颗粒排放略微增加，积聚态颗粒数有所减少，高转速下核模态和积聚态颗粒数都减少；掺混生物柴油会增加发动机排气颗粒物的氧化活性，使得最大氧化速率温度降低，活化能降低；掺混生物柴油能够降低颗粒相多环芳烃的质量比排放。     

柴油机燃用二甲醚/柴油混合燃料时的特性研究

开展了直喷式柴油机燃用二甲醚/柴油混合燃料时燃料互溶性、喷雾特性及发动机动力性、经济性和排放研究。结果表明:混合燃料的饱和蒸气压低于纯二甲醚的饱和蒸气压,有助于消除燃油系统的气阻;D20(含20%二甲醚)的油束与柴油相比较,贯穿度缩短,喷雾锥角增大,有利于燃油与空气的充分混合;柴油机燃用二甲醚/柴油混合燃料时,通过适当调整循环燃料量,动力性超过原机,最低当量油耗率下降了4.5%,烟度下降70%以上,NOx降低30%~50%。     

含水乙醇在内燃机的应用研究

在摩托车发动机和车用柴油机上进行了含水乙醇的使用研究，当含水乙醇用于汽油机时，它是直接与汽油混合后使用而未对发动机进行任何改造；而当含水乙醇用于柴油机时则在柴油机的进气系统上安装含水乙醇的喷射系统，含水乙醇喷入进气歧管后蒸发并与进入的空气混合，然后在进气过程中进入气缸。试验结果显示，发动机的动力性都没有受到影响，燃料的能耗率都有所降低，柴油进气预混含水乙醇可大量降低其炭烟排放但导致HC和CO排放的增加；含水乙醇与汽油混合燃烧可降低其CO排放而可能导致NOx排放的增加。综合比较的结果，汽油机中应用含水乙醇比在柴油机中有更大的优势。