缸内催化燃烧降低柴油机排烟的研究

本文探索了用缸内催化燃烧降低柴油机的排烟。为使催化剂能和燃料与空气同时接触,用“M过程”球形燃烧室柴油机进行试验。催化剂镀在活塞凹坑表面。试验结果表明:最有利燃油喷射方向有变化,为让更多的燃料喷到燃烧室壁面上;最佳喷油提前角推迟了;排烟有所下降。催化镀层的寿命有待进一步试验。     

低重力下典型固体燃料的火焰特征及燃烧速率

利用实验时间为2.2,s,低重力水平为10-2,g0简易实验系统,对易升华典型固体燃料试样从常重力到低重力环境过渡的瞬态燃烧过程进行了实验研究,考察了火焰形态、火焰亮度和温度以及燃料试样燃烧速率受重力水平影响的变化趋势.结果表明,随着重力水平的变化,火焰从常重力环境中的湍流扩散火焰,过渡为低重力环境中的层流火焰,火焰高度、亮度和温度以及燃烧速率都随重力水平的下降而降低.由于进入低重力状态后,常重力燃烧诱导的空气流动并没有完全消失,观察到了逆风侧火焰温度、火焰平均亮度,以及燃烧速率因气流作用而回升的现象,这种现象会使低重力环境中的火灾复杂性和危害性增强.     

含氧燃料对柴油机燃烧和排放的影响

在一台自然吸气的四缸柴油机台架上研究了含氧燃料对柴油机燃烧特性和气态-颗粒态污染物排放特性的影响,并使用微震荡天平、热光碳分析仪以及热扩散管联用扫描电迁移率粒径谱仪等3种相互独立的测试手段,测定了柴油机颗粒态有机成分的总排放,分析了含氧燃料对颗粒态有机成分的影响情况.最后,讨论了以上3种测试方法在颗粒质量测试方面的一致性,并提出了一种全新的在线测试颗粒态有机成分质量的方法.     

燃料馏程和燃烧相位对柴油机低温燃烧和排放的影响

通过一台改装的6缸增压直喷式柴油机,调整喷油正时实现燃烧相位的调节,在不同燃烧相位下开展了宽馏程燃油低温燃烧和排放特性的试验.结果表明:随初馏点的降低,燃料中汽油轻质馏分增加,燃料十六烷值降低,滞燃期延长,预混合气量增加,NO_x和碳烟排放均得到有效改善,但初馏点过低会导致HC和CO排放增加.随CA,50的延后,碳烟和HC排放增加,CO和NO_x排放降低.燃烧相位和宽馏程燃油特性相结合,可以在保证指示热效率的前提下,实现柴油机燃烧和排放的优化,达到同时降低NO_x和碳烟排放的目的.     

燃料理化特性对柴油机燃烧和排放影响

将燃料理化特性参数依次分离,研究不同燃料特性在宽广废气再循环(EGR)范围内对柴油机燃烧和排放的影响规律.结果表明:试验选用的国Ⅳ柴油燃料,成份的改变如芳烃和硫含量降低对燃烧和NO_x、THC、CO及碳烟排放影响作用很小.燃料沸点和黏度降低,预混放热峰值增大,碳烟排放降低;负荷增大后对碳烟降低作用减小.燃料沸点和黏度在中、低比例EGR率下对气体排放影响很小,在高比例EGR率下低沸点、低黏度燃料THC和CO排放较高.十六烷值是决定燃烧放热时刻的最重要参数,不同十六烷值燃料在高比例EGR率下对滞燃期影响更显著.十六烷值和含氧是降低碳烟两个决定性因素,孰重孰轻视燃料特性而定,不同十六烷值燃料的气体排放差异很小,只在低EGR率下随十六烷值降低,NO_x排放略有升高.正丁醇分子结构较甲醇、乙醇、丁酸甲酯和2,5-二甲基呋喃(DMF)能更有效降低碳烟.     

TDR系列柴油机燃料燃烧改进剂的研究

本文阐述了TDR系列燃烧改进剂的性能与组成、作用与应用及其改善柴油机燃烧过程的机理.该系列添加剂系为无灰、均一、透明油溶性液体,以0.03%(v/v)加入轻柴油后,油耗率可下降2～5%,最高燃烧压力可下降3%,十三点工况有害排放物分别下降9～30%,十六烷值可提高3～4个单位.     

柴油机燃料燃烧完全性的氧弹研究

本文用ψ值表示柴油机各种可用燃料在氧弹内的不完全燃烧程度;给出了一种简便的低压氧弹研究法,用来测定ψ值、判断燃料燃烧完全性。本文还分析了影响各种燃料在氧弹内燃烧放热量值的因素,并与气缸内的燃料放热量关连起来。本结果可用于柴油机燃料组分的选择、各组分比例的确定;又可用于加剂柴油机燃料燃烧效果的评定,以扩大柴油机的燃料来源。     

柴油机劣质燃料着火和燃烧特性的实验研究和热力学分析

本文在一个高温高压定容燃烧装置上对五种典型燃料的着火和燃烧特性进行了实验研究。五种燃料的着火滞燃期与充量压力和温度的关系整理为Arrhenius型经验关系式。实验发现,在较高的充量压力和温度条件下,计算的芳香族指数CCAI和燃料着火滞燃期之间趋于线性关系,而在较低的充量压力温度条件下,似乎存在一个拐点,当CCAI值小于这一拐点时,CCAI值对燃料着火滞燃期影响较小,当CCAI值大于这一拐点时,燃烧着火滞燃期随CCAI值增加而迅速增加,充量的温度压力越低,曲线斜率越大。此外,对充量状态对燃料燃烧速率的影响也进行了实验研究和计算分析。     

关于我国柴油机的代用燃料

随着我国柴油供应的日趋紧张,发展代用燃料成为目前较迫切的任务。本文从国情出发要述了几种适宜采用的代用燃料及其在柴油机上的应用方式。     

柴油机燃用新型戊醇混合燃料的燃烧和排放特性

戊醇是一种能量密度较高的新一代生物质燃料,与低碳醇相比,具有与柴油更好的互溶性和较高的十六烷值.在一台单缸柴油机上研究对比了不同喷油时刻下3种不同掺混比例的戊醇、生物柴油和柴油混合燃料的燃烧和排放特性.结果表明:与柴油相比,添加戊醇后,混合燃料的最高放热率升高,燃烧持续期缩短,热效率提高.戊醇混合燃料的碳烟排放显著降低,其中戊醇-生物柴油-柴油混合燃料的碳烟排放降低效果最佳,最高降幅为85.7%;且NOx排放下降,最大减少了11.2%,即采用戊醇混合燃料可实现碳烟和NOx排放的同时降低.     

柴油燃料特性对重型柴油机燃烧和排放影响的试验

在一台电控高压共轨重型柴油机上,选择5种不同十六烷值(CN)柴油(CN为29、40、44、53和62)进行欧洲稳态测试循环(ESC)测试.结果表明:在25%,负荷下,燃烧放热始点随十六烷值降低而推迟,最大爆发压力和最大压升率明显增大;负荷增大后,十六烷值对放热始点影响变小,在75%,和100%,负荷下,只有CN为29的燃料放热时刻推迟,其余4种燃料缸内压力和放热规律受十六烷值影响很小.随十六烷值降低,有效燃油消耗率增大,但不同燃料有效热效率差异很小,因而低十六烷值燃料较高的燃油消耗是由其较低的热值造成的.随十六烷值降低,NO_x、soot、HC和CO排放增大,在小负荷工况,十六烷值变化对排放影响更显著.ESC十三工况加权结果表明,CN从62减到29,有效燃油消耗率增加5.6%,,NO_x排放增加23%,,soot排放增加300%,,HC和CO排放增加50%,.     

新型复合含氧燃料对柴油机燃烧和排放特性的影响

分析了自行配制的新型复合含氧燃料FHYJ和F10(体积比例为10%的FHYJ和柴油的混合燃料)的理化特性,在车用BJ493Q柴油机上进行了燃用F10的试验,比较和分析了燃用柴油和F10时柴油机的动力性、经济性、燃烧特性和排放特性.结果表明:在柴油机不做任何改动的条件下,与原机相比较,燃用F10时动力性变化不大;能量消耗率略有改善,改善程度在低负荷时较中、高负荷大;缸内压力、压力升高率、放热率峰值略有下降,出现位置后移2℃A～4℃A左右;滞燃期和预混合燃烧期延长,扩散燃烧期和燃烧持续期缩短;碳烟排放显著降低,最大降幅达83.1%,CO和Nox排放略有改善,HC排放基本相同.     

低NO_X燃烧技术对填充球蓄热室传热性能的影响

通过数值计算 ,研究了低 NOX燃烧技术 ,包括低氧燃烧和烟气再循环 ,对填充球蓄热室传热性能的影响。结果表明 ,低NOX燃烧技术应用到蓄热燃烧系统上合适与否 ,与燃料的热值水平有关。当燃用低热值燃料时 ,采用低氧燃烧技术是保证高热回收率和低 NOX排放量的有效途径     

高效低害、多种燃料燃烧的流化床锅炉的设计和运行效果

名古屋纸浆股份有限公司,设计了30t/h流化床锅炉,并于1991年11月底通过政府验收并开始商业运行,到现在运行状况良好。 造纸厂的造纸残渣、树皮、锯末等工业垃圾的含水量高达50～70％,热值低而且含水量的变化波动较大,因此,燃烧以至燃烬都相当困难。在燃烧造纸残渣、树皮、锯末等工业垃圾时,如果管壁温度超过斗450℃,由于燃料中含氯较多,锅炉承压部件易发生剧烈的高温氯化腐蚀。为了防止高温氯化腐蚀,提高锅炉的可靠性,本设计采取了以下措施:     

柴油机燃用乙醇的燃烧技术——混合燃料、双燃料喷射和电火花点火

本文就高速纹影摄影和气缸压力的热力分析法,对使用乙醇作燃料的柴油机的三种燃烧技术的燃烧过程,进行了基本研究。这三种燃烧技术包括:混合燃料、双燃料喷射和电火花辅助点火。在柴油中掺醇由于降低了十六烷值造成着火延迟期变长,但与柴油相比,其碳烟的生成却减少了。在双燃料喷射发动机中,两种燃料的混合方式对燃烧过程影响很大。在电火花辅助点火发动机中,燃烧过程主要受点火时间影响。该发动机的燃烧过程与普通柴油机或汽油机类似,取决于发火时间。依据这些基本研究的结果制成了几台样机。实验表明,该发动机的性能前景良好。     

直喷式柴油机燃烧低十六烷值柴油的研究

通过实测直喷式柴油机燃烧不同十六烷值柴油时的缸内压力示功图,以此计算出相应的燃烧放热规律。通过分析影响放热规律的有关参数,确定了对几项因子通过试验匹配来进行直喷式柴油机燃用低十六烷值柴油机的初步研究。以试验研究为基础,利用神经网络的非线性映射性能得出了燃用低十六烷值柴油机时几个参数的调整方案。     

直喷柴油机喷油速率对燃烧及排放的影响

喷油速率是降低排放的一个重要因素。高压喷射结合小喷孔直径可以减少NO_x与碳烟的排放。本文研究了预喷射及两种较小初始喷油速率的喷油模型对燃烧及排放的影响,发现初始喷油速率比小喷孔油嘴对NO_x排放的影响更大,而后期喷油速率的增加是影响烟度的一个主要原因。     

直喷柴油机喷油速率对燃烧及排放的影响

本文研究了预喷射及两种较小初始喷油速率的喷油模型对燃烧及排放的影响,发现初始油速率比小孔油嘴对ＮＯｘ排放的影响更大,而后期喷油速率的增加是影响烟度的一个主要原因。     

柴油机燃用二元煤基燃料的燃烧和碳烟排放特性

为缓解石油短缺现状并降低柴油机有害物排放,采用二元煤基燃料在1115型单缸柴油机上进行了甲醇均质混合气F-T柴油引燃燃烧试验,对比分析了不同F-T柴油供油时刻和引燃量对燃烧和碳烟排放的影响。研究结果表明:随着供油时刻由16°CA BTDC提前至24°CA BTDC,碳烟排放最高降低27%,滞燃期变长,燃烧持续期先减小后增大,放热率中心先靠近后远离上止点;随着引燃量的增加,放热率中心缓慢接近上止点,滞燃期和燃烧持续期变短,中低负荷下,碳烟排放趋于平稳,高负荷下,碳烟排放逐渐变大。通过调整F-T柴油的供油时刻和引燃量可以对燃烧和碳烟排放进行匹配优化。