增压柴油机燃用生物柴油与柴油的排放特性比较

为了研究生物柴油在柴油发动机上的应用,本文在一台4缸涡轮增压柴油机上进行了生物柴油与0#柴油的排放特性对比试验。测定了试验用生物柴油与0#柴油的理化指标,并在不同负荷下对比分析了生物柴油与0#柴油的排放特性。研究结果表明：试验用生物柴油的大部分理化指标符合《车用柴油》国标要求;与燃用0#柴油相比,燃用生物柴油时发动机的HC和碳烟排放大幅度下降,CO排放在大负荷时略有降低,NOx排放增加。     

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.     

生物柴油应用研究

在一台小型直喷单缸柴油机上进行了黄连木生物柴油和麻风树生物柴油的性能和排放试验,探讨了传统柴油机燃用生物柴油的可行性以及生物燃料对柴油机性能和排放的影响。试验结果表明,采用生物柴油后燃油消耗率略高于0^#柴油,但CO,HC,NOx排放均有一定程度的降低,并能有效降低碳烟排放,在大负荷时效果尤为显著。     

柴油机燃用生物柴油的非常规气态排放试验研究

通过FTIR技术,对燃用混合不同比例的棉籽生物柴油的柴油机的气态非常规排放物进行了在线测量,对生物柴油排放的二氧化硫、醛类、苯类进行了分析。试验结果表明,生物柴油能够降低柴油机二氧化硫的排放;生物柴油对柴油机的气态醛类排放和苯类排放无明显影响,说明较低比例生物柴油的添加不增加柴油机气态排放的毒性。     

柴油机燃用生物柴油及柴油的燃烧分析与排放特性

为了进一步弄清楚生物柴油对发动机燃烧和排放的影响.在发动机试验台架上,对一台增压中冷车用柴油机进行生物柴油和柴油的性能及排放等试验.试验按国家标准GB17691—2001规定的测量方法、全负荷速度特性以及不同转速下的负荷特性进行.测录了示功图并进行了不同燃料的燃烧比较和分析.结果表明,生物柴油由于其燃料特性,引起喷油提前,但滞燃期较短,预混燃烧比例较小.排放测试结果表明,生物柴油的烟度、HC和CO下降,但NOx排放增加.按13工况法,燃用生物柴油,HC和CO分别下降21.3%和1.7%;NOx增加2.9%.     

柴油机燃用二甲醚-乳化柴油混合燃料的排放试验研究

研究了在柴油机上燃用二甲醚(DME)-乳化柴油混合燃料的排放特性,分析了在乳化柴油中添加DME能降低柴油机废气排放的机理,并且与燃用柴油以及乳化柴油时的排放效果进行了比较。研究结果表明:在乳化柴油中添加10%含量的DME能显著降低NOx和烟度的排放,尤其是在高负荷时,能明显降低HC和CO的排放。与燃用乳化柴油相比,即使在部分负荷时,也不会对NOx排放产生不良的影响。     

直喷柴油机燃用生物柴油/柴油混合燃料适应性研究

在AVL标准试验台架上研究了掺混不同比例生物柴油混合燃料对DW10TD四缸电控柴油机动力性、经济性及排放性的影响.研究结果表明,发动机在不作任何改动的前提下,可实现稳定运转;发动机燃用B10的动力与原柴油机相当,燃用B20,B30时动力与燃用B0时相比下降幅度在3%以内.随着柴油中生物柴油添加比例的增大,发动机有效燃油消耗率增大,但发动机燃烧有效热效率有所改善.发动机燃用掺混生物柴油混合燃料对发动机碳烟排放有显著的改善作用;CO和NOx排放在中小负荷与原柴油机相当,大负荷时CO排放随着混合燃料中生物柴油添加比例的增高而减少,而NOx排放则随着生物柴油添加比例的增大而升高;THC排放在中小负荷随着生物柴油添加比例升高而下降.大负荷下燃用各种燃料THC排放基本相当.     

柴油及其替代燃料生命周期排放评价

建立了柴油、生物柴油、DME、F-T柴油等柴油替代燃料生命周期排放评价模型,提出柴油替代燃料生命周期排放综合外部成本指标,并对它们进行了生命周期排放评价。结果表明:与柴油比较,生物柴油、甲醇脱水法和天然气二步法制DME的生命周期排放综合外部成本升高;天然气一步法制DME和F-T柴油的生命周期排放综合外部成本降低。从降低生命周期排放角度出发,天然气一步法制DME和F-T柴油是较好的柴油替代燃料。     

发动机燃用纯GTL柴油与纯生物柴油的性能及排放特性

研究发动机燃用纯柴油、纯天然气制油(GTL柴油)和纯生物柴油的经济性、动力性,HC、CO、NO_x、颗粒等污染物的排放特性。结果表明:与纯生物柴油相比,该发动机燃用纯GTL柴油的外特性油耗明显较低,动力性能明显较好。低负荷工况下,其燃用纯GTL柴油的HC和CO排放均低于纯生物柴油,中等负荷工况时二者接近,高负荷工况则完全相反;在中高负荷工况下,纯GTL柴油的NO_x排放低于纯生物柴油。纯GTL柴油的排气颗粒总数量低于纯生物柴油。综合柴油机的动力性、经济性、排放特性,纯GTL柴油优于纯生物柴油。     

柴油机燃用生物柴油的多环芳香烃排放试验研究

在一台直喷式增压柴油机上进行了生物柴油、柴油及其掺混油B20的排放特性试验,分别用玻璃纤维滤膜和“聚氨基甲酸乙酯泡沫（PUF）＋XAD．2”采集了尾气排放物中的颗粒相和气相多环芳香烃（PAHs）,并用色谱．质谱联用仪对PAHs进行了分析。结果表明：生物柴油的颗粒相、气相以及总PAHs的排放在大多数工况下低于柴油,其平均排放浓度均低于柴油。3种燃料的二环PAHs排放均在50％,生物柴油的三环以上PAHs所占比例均低于柴油。生物柴油PAHs排放的毒性当量与柴油相比有较大程度地下降。燃用生物柴油可以降低柴油机PAHs排放物对人体的危害。     

增压中冷柴油机燃用微乳化柴油的性能和排放研究

用壬基酚聚氧乙烯醚系列复配的表面活性剂配置了3种不同配比的微乳化柴油,讨论了温度对微乳化柴油稳定性的影响,选取其中稳定性较好的一种微乳化柴油在增压中冷柴油机上进行与柴油的对比试验.实验结果表明:质量配比为1:2:15(水:表面活性剂:柴油)的微乳化柴油具有较好的稳定性;在大负荷时柴油机燃用微乳化柴油缸内最大压力比柴油高,经济性好,HC和CO排放量与柴油相当;在小负荷时柴油机燃用微乳柴油缸内最大压力比柴油低,最大压力峰值点推迟,经济性、HC和CO排放变差;在各负荷下NO_x和碳烟排放量都明显降低,排气温度基本不变.     

清洁燃料F-T柴油在柴油机中应用的研究

煤和含碳资源通过F—T合成可以获得十六烷值高、硫和芳香烃含量极低的F—T柴油。综述了F—T柴油的特性及其对排放的影响,并就F—T柴油和常规柴油在柴油机中的燃烧和排放特性进行了比较。与常规柴油相比：F-T柴油的滞燃期缩短了约14％～30％,预混燃烧放热峰值较低,最高燃烧压力略低,法规排放和非法规有毒排放都得到了大幅度降低,其中NOx和PM分别平均降低了13％和26％。因此,F-T柴油是一种优秀的清洁代用燃料。最后指出了F—T柴油在发动机中应用时在润滑性能、低温性能和与浸油弹性体兼容性等方面存在的问题,并探讨了解决途径。     

柴油机燃用甲醇/柴油混合燃料的参数优化

对柴油机的供油系统参数（包括启喷压力、供油提前角和每循环供油量）进行优化,采用EGR来进一步降低NOx排放。结果表明：经过供油参数优化后混合燃料柴油机的动力性和经济性与原机相当,但碳烟排放的最大降幅达到15.4%,NOx排放的最大降幅达到28.25%。     

LPG/柴油混合燃料在直喷式柴油机上的应用研究

采用带传统泵嘴供给系统的自然吸气、直喷柴油机，经改装燃用LPG／柴油混合燃料。通过与原柴油机的对比试验可知，LPG混合比为30％(L30)的混合燃料的滞燃期明显延长，最高燃烧压力和最大压力升高率降低，对应的曲轴转角滞后，最大燃烧放热率与原机基本相同，对应的曲轴转角滞后。在转速为2000r／min时，L30发动机的压力曲线出现双峰，近似于MK(modulated kinetics)燃烧。动力性与经济性与原机基本相同，燃烧噪声降低。碳烟和NOx排放大幅下降，CO略有降低，HC排放有所升高。     

柴油机掺烧不同比例生物柴油的试验研究

将体积分数为10%2、0%、30%的生物柴油掺混到柴油里组成3种混合燃料,并连同纯柴油共4种燃料,在一台四缸增压中冷柴油机上进行性能、燃烧和排放特性的试验研究.结果表明,柴油机燃用生物柴油与柴油混合燃料的折合油耗率与燃用纯柴油时基本相当;燃用混合燃料的缸内最大爆发压力和压力升高率较低,着火时刻较晚;混合燃料的NOx和碳烟排放与燃用纯柴油时相比均有不同程度的降低,但混合燃料的HC和CO排放只是在1 500r/min时才较纯柴油低,当转速在2 300 r/min时,混合燃料的HC和CO排放更高.     

柴油和碳酸二甲脂混合燃料对柴油机性能的影响

碳酸二甲酯(DMC)具有含氧量高、沸点低、与柴油互溶性好等特点,适合作为柴油机的燃料添加剂。在轻型直喷式柴油机上对柴油机燃用柴油和碳酸二甲脂混合燃料后,柴油机的燃烧特性、传热特性、排放特性进行了研究。结果表明:燃用柴油和碳酸二甲酯混合燃料后,柴油机的碳烟排放大幅度下降,缸内辐射传热量减少,热效率提高。     

非直喷式增压柴油机燃用生物柴油的性能与排放特性

研究了非直喷式增压柴油机燃用柴油一生物柴油混合燃料的性能和排放特性。未对原机作任何调整和改动,研究了不同生物柴油掺混比例的混合燃料对功率、油耗、烟度和NOx排放的影响。结果表明：非直喷式柴油机燃用生物柴油后柴油机功率略有下降,油耗有所上升,烟度大幅下降,NOx排放增加明显。油耗、烟度和NOx的变化均与生物柴油掺混比例呈线性关系,合适的生物柴油掺混比例即可以保持柴油机的性能,又可有效地降低碳烟排放,且不引起NOx排放的显著变化。对于该增压柴油机,掺混生物柴油对外特性下的排放影响最大,影响最小的为标定转速下的负荷特性。不论是全负荷还是部分负荷,燃用生物柴油时低速下的烟度降低和NOx上升幅度均比高速时大,而同转速下高负荷时烟度降低和NOx上升更为明显。     

F-T柴油对直喷式柴油机燃烧和排放的影响

在两种不同供油提前角下研究了燃用F-T柴油对直喷式柴油机燃烧和排放特性的影响,结果表明:发动机不做任何调整时,与0号柴油相比,燃用F-T柴油的滞燃期较短,预混燃烧放热峰值较低,扩散燃烧放热峰值较高,最高燃烧压力和最大压力升高率较低,燃油消耗率和热效率都得到了改善,HC、CO、NOx和碳烟排放同时降低。当供油提前角推迟3℃A时,燃用F-T柴油燃烧持续期明显缩短,预混燃烧放热峰值、最高燃烧压力和最大压力升高率进一步降低,扩散燃烧放热峰值略有升高,燃油消耗率变化不大,NOx排放进一步降低, HC、CO和碳烟略有增加,其中HC排放与原柴油机相当,而CO和碳烟仍远低于原柴油机。     

燃烧乙醇-柴油时发动机的性能与排放特性研究

在一台双缸直喷式柴油机上,对燃烧乙醇-柴油时发动机的燃油经济性和排放性进行试验。试验结果表明：与纯柴油相比,乙醇-柴油的当量燃油消耗率和CO排放量在较大负荷工况下有所减小,NOx和碳烟排放在各种工况下都显著降低,但HC的排放量增加;适当减小发动机的供油提前角,对提高燃油经济性和排放性有利。     

直喷式柴油机燃用F-T柴油时的性能与排放

煤通过Fischer-Tropsch（F-T）合成可以获得十六烷值高、硫和芳香烃含量极低的F-T柴油.在一台未作改动的单缸直喷式柴油机上对燃用F-T柴油时发动机的性能和排放进行了研究.结果表明,在相同工况下与燃用常规柴油相比,燃用F-T柴油时的滞燃期较短,预混燃烧放热峰值较低,扩散燃烧放热峰值较高,最高燃烧压力略低,最大压力升高率显著下降,燃油消耗率和热效率都得到了改善.燃用F-T柴油可同时降低CO、HC、NOx和碳烟排放,其中NOx和碳烟排放分别平均降低了16.7%和40.3%.研究表明F-T柴油是柴油机优秀的清洁代用燃料.