甲醇增程式发动机起动燃料切换控制策略对PM、PN排放的影响

甲醇燃料是一种绿色、低碳、清洁能源.在自主研发的甲醇增程式发动机(低温起动时采用汽油作为燃料)上进行了 GB17691-2018重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)中规定的WHTC排放试验循环测试,通过试验研究起动燃料切换控制策略对PM、PN排放的影响.结果表明:合理的燃料切换,有助于抑制污染物中颗粒物的...     

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。     

掺醇燃料发动机非常规有害排放物甲醛的分析

随着石油资源的日益减少,醇类燃料作为汽车的代用燃料,在我国有着广泛的应用前景.发动机采用醇类清洁燃料代替传统汽油、柴油虽然降低了传统发动机常规排放污染物的含量,但它们的非常规排放污染物(甲醛、乙醛、甲醇、乙醇、1,3-丁二烯、苯等)的排放浓度往往高于传统发动机的排放水平.甲醛是甲醇不完全燃烧的产物,对人体健康和大气环境...     

重型M100甲醇发动机排放及燃烧热效率分布研究

甲醇作为重要的车用发动机替代燃料,其排放性能和燃烧热效率一直是行业内关注的热点。为研究法规工况下甲醇发动机的排放性能及燃烧热效率分布,通过在一台自主研发的重型M100甲醇发动机上进行了重型汽油机瞬态循环(GB 14762—2008)和ETC循环(GB 17691—2005)试验。研究结果表明:M100甲醇发动机的排放污染物值远低于现有法规限值;发动机燃烧热效率与同等排量的其它燃料发动机相当;重型汽油机瞬态循环下的排放性能优于ETC循环,而平均燃烧热效率稍差。     

低比例甲醇汽油燃料非常规排放特性的试验研究

在一台进气道多点电喷(PFI)汽油机EQ491i上进行了汽油、M10、M15、M20和M30燃料的负荷特性和外特性试验,使用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)测量了常规车用三效催化剂前后的甲醇、甲醛、乙醇、乙醛等非常规排放.试验结果表明:低比例甲醇汽油发动机的动力性和经济性基本不随燃料中甲醇含量的增加而出现明显变化,三效催化剂前的甲醇和甲醛等非常规排放随甲醇比例增加近似呈线性增加,但常规三效催化剂对非常规排放的转化效率较高,使三效催化剂后甲醇汽油发动机的常规排放和非常规排放与汽油机处于同一水平.     

柴油机燃用甲醇的应用研究和进展

简单介绍了甲醇燃料在柴油机中燃烧所存在的问题及应用。并介绍了西安交通大学在此方面的一些研究进展,认为在一定的技术措施下,甲醇可以应用于柴油机,以替代或部分替代柴油;并可减少发动机的碳烟颗粒和NOx的排放,但不同的技术方法对CO和HC排放的影响不同。     

内燃机燃用甲醇的研究进展和发展前景

介绍了甲醇的特点及作为代用燃料的优势,详细综述了甲醇作为发动机燃料的各种燃用方式的研究进展,并对甲醇燃料在内燃机中的应用前景及存在的问题进行了探讨.     

甲醇/生物柴油/F-T柴油煤基多元燃料对柴油机燃烧及排放性能的影响

为寻找柴油清洁替代燃料,选用F-T柴油、甲醇两种煤基燃料,并结合生物柴油,配制成甲醇(methanol)/生物柴油(biodiesel)/F-T柴油(F-T)煤基多元燃料(简称MBFT燃料)。在未经改动的增压直喷式发动机上,通过试验分析了MBFT燃料的性能,研究了甲醇比例对MBFT燃料性能的影响规律。研究结果表明:MBFT燃料的燃烧特性介于0#柴油与F-T柴油之间,甲醇比例对MBFT燃料的燃烧特性产生直接的影响,随着甲醇比例增大,预混燃烧量与扩散燃烧量比值增大;在动力经济性方面,相比于0#柴油,MBFT燃料的动力性降低了7.5%~9.5%,但燃油经济性提升了6.6%~11.3%,随着甲醇比例增大,MBFT燃料在动力性下降的同时,燃油经济性也变差,因此甲醇的体积比例不宜超过10%;关于排放性能,MBFT燃料可以在F-T柴油的基础上,进一步优化排放中氮氧化物(NOx)与碳烟之间的折中关系,不同甲醇比例的MBFT燃料对排放的改善效果基本一致。     

铜基/钯基催化剂甲醇裂解气发动机性能

以一台点火式电控发动机为原型机,在其排气管上串接一甲醇裂解器,利用废气余热裂解甲醇制取裂解气,然后作为发动机燃料.在改造后的发动机上,分别进行了铜基和钯基催化剂作用下甲醇裂解为裂解气的应用性能研究.结果表明,铜基或钯基催化剂裂解气发动机动力性能够达到原机95％以上,裂解气发动机当量燃料消耗率较之汽油机下降了24％左右,在仅用前级催化转化器时发动机碳氢(HC)排放和一氧化碳(CO)排放仅为原机的10％左右,氮氧化物(NOx)排放为原机的20％左右.与铜基催化剂相比,钯基催化剂裂解气发动机性能更好,而且其催化裂解效率、可靠性、催化剂附着性等方面均优于前者.     

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.     

汽油机燃用M100甲醇燃料的试验研究

在JT468Q型多点电喷4气门汽油机上进行燃用汽油、全甲醇(M100)燃料的对比试验与燃用全甲醇燃料提高压缩比的试验.燃用全甲醇燃料,其功率和转矩都有明显提高,燃油消耗率与怠速污染物CO和HC排放都明显降低;提高压缩比后功率与转矩都大幅度提高,燃油消耗率也大幅度降低,排放明显改善.     

高效清洁安全的车用替代能源──车用甲醇燃料

汽车是人类最重要的道路运输和乘用工具,其动力主要来自于汽柴油等液体燃料。而甲醇除了来源广,体量大,纯度高,输送便利外,在点燃式内燃机的使用性能方面与汽油相比,显示出优良的燃烧性(燃烧充分)、动力性(高效节能)、环保性(排放清洁)和安全性(与乙醇相当)。本文列举了甲醇燃料特性数据及上海焦化公司甲醇燃料在甲醇车上试验数据,充分论证甲醇燃料是最现实的车用替代能源。而要完美实现甲醇燃料替代需要从汽车和燃料二个方面解决好的相互适应性问题。     

生物燃料丁醇的研究进展

将丁醇与汽油、其它生物燃料(如甲醇、乙醇)进行了性能对比,回顾了丁醇生产的发展过程并详细介绍了提高丁醇生产能力的各种方法.总结了丁醇作为一种生物燃料在利用燃烧反应器进行的基础燃烧试验和火花点火式发动机中的应用研究进展.对丁醇的燃烧特点进行了分析,结果表明:丁醇作为第二代生物燃料,是一种较好的汽油代用燃料;与乙醇相比,对丁醇的研究还不够广泛,可参考的文献较少.最后对目前丁醇在发动机性能和排放方面的研究成果进行了总结并指出了今后的研究方向.     

甲醇灵活混合燃料系统研究

提出新型灵活混合燃料系统,采用甲醇和汽油双油路独立设计,结合城市循环工况(NEDC)的仿真分析,建立了甲醇和汽油的灵活燃料特性场,实现两种燃料根据工况的灵活配比。新方案在解决甲醇燃料的腐蚀、溶胀等技术问题的同时,还可以解决甲醇燃料冷起动困难、非常规排放高等问题,实现发动机的工况优化。研究结果表明:新方案可以降低HC、CO和NOx等常规排放物排放量,非常规排放物甲醛的排放仅为工信部排放限值的17%。     

直喷压燃式发动机用双喷射系统燃用柴油--甲醇的研究

在具有双喷射系统的压燃式发动机中，用一个喷射系统喷射甲醇(CH2OH)作为主要燃料，另一个喷射柴油作为引燃燃料，进行了不同负荷下的性能和排放试验。试验结果表明：用柴油引燃的压燃式甲醇发动机与原柴油机相比，全负荷最大烟度下降66％，在整个负荷范围内NOx排放下降60％～70％左右，但CO和THC排放上升较多，说明本发动机中燃料与空气的混合气形成尚需改进。     

醇类燃料的综合性能分析与应用前景展望

介绍醇类燃料的应用特性与发展潜力,详细分析甲醇和乙醇在生产、储运、使用、排放等方面的综合性能,并分析比较了甲醇和乙醇的应用前景.     

汽油机燃用甲醇汽油的芳香族碳氢排放试验研究

通过汽油机直接燃用甲醇汽油的发动机台架试验,并应用FTIR排放分析仪,对不同掺混比例甲醇汽油在不同工况下的芳香族碳氢排放进行了检测。试验结果表明:发动机使用甲醇汽油作为燃料,催化器前的排放中,芳香族碳氢的含量随着甲醇掺混比例的升高而减少;对于同一种甲醇汽油燃料,芳香族碳氢排放随发动机转速升高而下降;相同转速下,芳香族碳氢排放随负荷变化不超过20%;芳香族碳氢排放随发动机排气温度升高呈先减后增的趋势,拐点在630℃左右。催化器前后的芳香烃排放变化表明:三效催化器对芳香烃有较好的催化转化效果,大部分工况下芳香烃催化转化率在90%以上。     

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。     

HCCI甲醇发动机的燃烧与排放特性

在Ricardo Hydra单缸四冲程发动机上利用内部废气再循环策略实现了甲醇燃料的HCCI燃烧.通过调整HCCI发动机的过量空气系数和转速,研究了HCCI甲醇发动机的燃烧和排放特性.结果表明,甲醇燃料的HCCI燃烧不同于普通汽油,其着火更早、燃烧更快,但在低转速时,平均指示压力相对较低.甲醇燃料可以在更稀的混合气条件下实现HCCI燃烧.在相同的转速和过量空气系数下,甲醇燃料的NOx和HC排放低于汽油.     

柴油/正戊醇/甲醇三元微乳化燃料柴油机燃烧与排放特性研究

为了使柴油与甲醇互溶,提高燃料氧含量以控制碳烟排放,以正戊醇作为助溶剂,形成柴油/正戊醇/甲醇三元微乳化燃料,对三元燃料在不同温度下的互溶性进行了研究。在一台电控高压共轨柴油机上测试了1 400r/min转速下柴油/正戊醇/甲醇三元微乳化燃料的燃烧压力和排放特性;计算了瞬时燃烧放热率与燃烧温度,并与柴油进行对比。研究结果表明:甲醇能够以一定比例与柴油/正戊醇互溶,且互溶比例随温度升高而增大。与纯柴油相比,随氧含量的增加,混合燃料的滞燃期延长,燃烧持续期缩短,峰值燃烧温度升高;在中低负荷,峰值燃烧放热率上升;在高负荷,三元微乳化燃料的峰值燃烧放热率下降,但其扩散燃烧强度增加;混合燃料的有效燃油消耗率增加,但是其热值逐渐降低,有效热效率上升;3种含氧燃料的CO排放在低负荷时增加,高负荷时降低;HC及NOx排放升高,NO2在NOx中的比例下降;碳烟排放明显减少。