生物柴油发动机NOx排放控制技术

控制生物柴油发动机NOx的排放是目前生物柴油应用研究领域的一个研究热点和难点。根据NOx生成的条件和关键化学反应方程式,阐述了生物柴油发动机较柴油机NOx排放偏高的机理,在分析目前国内外降低生物柴油发动机NOx排放的各种控制策略和技术方法的基础上,重点介绍了针对生物柴油特殊的分子结构所采取的燃料改性的方法,对该方法的理论依据、国内外最新的研究成果和研究结论进行了阐述,分析了降低生物柴油发动机NOx排放的各种控制策略的优缺点,探讨了生物柴油发动机NOx排放控制技术的发展前景。     

低排放HSDI柴油发动机的喷油技术

世界范围内对废气排放法规日趋强化，与此同时用户的要求也趋于严格，这些迫使汽车、发动机及其辅助设备的制造商们竞相引进创生技术以便生产出洁净舒适、价廉并为社会接受的交通工具，发动机的心脏是燃烧过程，而燃烧过程的品质决定其是否适于投入大规模生产。在此，喷油系统对燃烧过程及其品质志着重要作用；油系统类型与功能又给燃烧系统的性能以强烈的影响。     

生物柴油发动机的排放特性研究

通过对柴油发动机燃用生物柴油与柴油的排放性能的试验研究表明,在发动机相同工况条件下,与燃用柴油相比,燃用生物柴油可改善发动机的燃烧过程,大幅降低HC、CO和微粒的排放,但NO_x和CO_2排放量有所增加.     

柴油发动机燃用生物柴油的排放特性研究

针对柴油机的排放污染问题,分析比较了生物柴油和0#石化柴油的理化性质,配制了B20,B50,B1003种混合燃料和0#柴油分别在495Q3柴油机上进行了排放试验.结果显示燃用3种混合燃料时NOx的排放量与0#柴油相比均有升高,但烟度、HC和CO的排放量低于0#柴油.     

预混合二甲氧基甲烷对生物柴油发动机燃烧与排放的影响

在单缸发动机上研究了气口喷射低沸点、高含氧量的二甲氧基甲烷(DMM)对生物柴油发动机的燃烧和排放特性的影响.研究表明:在直喷生物柴油当量比不变的条件下增加预混合DMM的量,整个燃烧的着火时刻和放热中心时刻提前,但是扩散燃烧时间延长,放热结束时刻拖后;在预混合DMM当量比不变时,减小直喷生物柴油的当量比会使得着火延迟.此外,当预混合比例增加到某一值后会使得最大缸内燃烧压力和最大压力升高率显著增加.在排放方面,预混合DMM会使得cO和HC排放明显上升,在某一比例达到最大值,之后却随着预混合比例的增加而大幅度降低;碳烟排放总是随着预混合比例增加而显著降低,最大可以降低35%-55%;NOx的排放规律有明显不同,在各种当量下,预混合比例在20%左右可以将NOx降低35%左右,继续增加预混合比例会使得NOx降低幅度减小.     

喷油相位对PFI增压汽油机的影响研究

基于某PFI增压汽油机,研究了喷油相位对汽油机动力性、油耗及排放的影响.试验结果表明,喷油相位对发动机的动力性、经济性有较大影响,对HC、颗粒物排放有很大影响,但对NOx排放影响较小.且每个工况的最佳喷油相位区间均不相同,标定过程中,需按试验结果选择最佳喷油相位.     

生物柴油对柴油机NOx排放影响的研究

生物柴油是由动植物油通过酯交换技术得到,作为一种无毒、可生物降解和可再生的发动机代用燃料,已受到越来越多的关注。本文论述了生物柴油对柴油机NOx排放影响的各项研究结果,从喷油时机、燃烧过程和分子结构等方面分析了生物柴油NOx排放增加的原因,并提出了重新调整发动机、改进燃料和排气后处理等解决措施。     

喷油定时对柴油机经济性和排放的影响

燃油喷射装置是柴油机的一个重要组成部分,燃油系统喷油定时对柴油机的性能、烟度、排放、噪音起着至关重要的影响。对比试验不同的喷油定时对柴油机的油耗和排放的影响,并分析如何选择喷油定时使柴油机获得良好的性能。     

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。     

推迟供油提前角对生物柴油发动机燃烧和排放性能的影响

在直喷式增压柴油机上进行了供油提前角对生物柴油发动机动力性、经济性和排放性能影响的研究。试验结果表明:与柴油相比,推迟供油提前角后生物柴油的动力性下降,燃油经济性恶化,NO_x和烟度排放均有不同程度的降低。推迟供油提前角对生物柴油的喷油压力和滞燃期影响不大,但喷油始点和燃烧始点均迟于柴油。与柴油相比,推迟供油提前角后最高气缸压力下降,放热峰值出现时刻提前,指示热效率降低。燃烧始点与NO_x排放的相关性最大,喷油始点和放热峰值出现时刻也与NO_x排放呈弱相关性。     

后喷射策略下生物柴油对发动机燃烧和排放影响的数值模拟

以正庚烷-癸酸甲酯(MD)-癸烯酸甲酯(MD9D)简化机理为基础,构建了生物柴油(大豆生物柴油SME)-柴油混合燃料燃烧化学反应动力学机理。在单次喷射和主-后喷射两种喷油方式下,将大豆生物柴油、纯柴油以30∶70和70∶30体积比掺混,将该化学反应机理与CFD计算软件耦合,研究后喷策略下生物柴油-柴油混合燃料的低温燃烧特性和排放特性。数值计算结果表明:随着SME掺混比例增加,缸内燃烧温度峰值逐渐降低,缸内燃烧放热主要受OH自由基与燃料的脱氢反应速率影响,反应速率随温度升高而增大;NO_x排放随掺混比例增加而逐渐降低,NO_x排放主要受温度影响;单次喷射下,掺混比例越高,碳烟排放量越低;后喷射下,碳烟生成量受C_2H_2影响,随掺混比例增加而逐渐降低,OH在碳烟氧化过程中起主要作用,碳烟最终排放量受掺混比例影响不大。     

柴油机燃用生物柴油的排放特性研究

生物柴油是由植物或动物脂肪通过酯化反应而得到。由于生物柴油无毒,可生物降解和再生,因此受到越来越多的关注。许多研究表明生物柴油的性质和普通柴油非常相似,因此它能直接被用到发动机上而不需要改动发动机的结构。作者对柴油机燃用以豆油和乙醇生产的生物柴油和普通O^x柴油时的排放污染物进行了对比和分析。结果表明：相对于普通O^x柴油,在纯生物柴油的污染物排放中,除NOx排放基本不变外,CO、HC和碳烟等有害物质的排放大大降低(分别降低了29．08％、24．98％和43．1％)。生物柴油与柴油掺混燃烧时,排放降低的效果与生物柴油在柴油中的混合比例成正比。     

直喷式柴油机燃用生物柴油的燃烧特性

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、B50的性能试验,通过测量喷油器针阀升程、喷油压力和气缸压力曲线,对放热率、滞燃期等燃烧特性参数进行了分析,以研究生物柴油对发动机燃烧性能的影响。试验结果表明,在相同工况下,随着掺混油中生物柴油比例的增加,喷油始点逐渐提前,喷油延迟角逐渐变大,喷油压力和喷油持续期有所增加;滞燃期逐渐缩短,在大负荷尤为明显;预混合放热峰值逐渐降低,而扩散燃烧放热峰值逐渐增大;缸内最高燃烧压力提高,其对应的曲轴转角也逐渐提前。燃用生物柴油后发动机的热效率有所提高,在中等负荷时尤为明显。     

直喷式柴油机燃用生物柴油燃烧特性的研究

研究了柴油机燃用0#柴油和生物柴油的燃烧放热规律。通过对燃烧特征参数的计算分析,发现生物柴油的燃烧始点有所提前,滞燃期缩短;燃烧初期放热尖峰出现时刻对应的曲轴转角有所提前,瞬时放热率峰值下降;燃烧持续期延长。同时还比较了柴油机燃用生物柴油和0#柴油的经济性和排放特性,发现燃油消耗率上升12％左右,而各种排放污染物除NOx略有上升外,CO、HC和颗粒物(PM)均显著下降。     

压燃发动机燃用不同原料生物柴油的燃烧与排放特性

利用KIVA3数值模拟研究柴油以及三种生物柴油(大豆油甲酯、棕榈油甲酯、麻疯油甲酯)对压燃发动机燃烧和排放性能的影响。数值计算结果表明:生物柴油在燃烧初始阶段与柴油燃烧特性基本一致,燃烧中后期,生物柴油的平均缸温低于柴油,其中麻疯油甲酯最为明显;生物柴油碳烟和CO生成量明显低于柴油。生物柴油虽然缸内氧含量比柴油高,但由于受缸温的影响,NOx排放比柴油低,而麻疯油甲酯在三种生物柴油中NOx排放最低。     

多次喷射参数对直喷式柴油机排放性能影响研究

多次喷射中两个重要参数喷油提前角和喷油脉冲间隔角的变化对燃烧过程会产生重要影响.通过对多种喷射方案的数值计算结果分析了不同喷射参数对于同时降低颗粒和氮氧化物排放的影响.结果表明:多次喷射模式在控制燃烧放热速率方面比单次喷射模式具有更大的灵活性,合理的参数选取可使颗粒、氮氧化物排放和平均有效压力之间获得良好的折衷.最后数值计算结果通过与试验结果对比得到验证.     

浅析涡流技术与直喷式燃烧室的结构型式对柴油机排放的影响

本文阐述了涡流技术与直喷式燃烧室的结构型式对柴油机有害排放物的影响机理,提出了对活塞燃烧室各参数进行合理的优化,可有效地降低柴油机的排放指标。