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.     

乙醇柴油的热重分析及其排放特性研究

利用TGA(热重分析仪)以15℃/min的升温速率,分别在氮气及氧气气氛下,对0#柴油(D100)、以生物柴油作助溶剂的乙醇柴油(B10E10)、以复配乳化剂为助溶剂的乙醇柴油(R5E10)进行热分析,考察了样品的挥发热解及氧化特性,并计算热分析特性参数.对3种燃料进行了发动机台架对比试验,并对排放数据进行分析.结果表明:以生物柴油为助溶剂的乙醇柴油具有较好的热稳定性;相对普通柴油而言,乙醇柴油的失重特性指数较低,完全挥发氧化需要更高的温度.发动机台架试验也表明,当100％负荷时,柴油机燃用B10E10的排放得到改善,但是燃用R5E10时排放中的CO,HC略有升高.     

在直喷式柴油机上燃用低比例生物柴油和柴油的试验研究

在原直喷式柴油机结构和参数不做任何改变情况下,燃用低比例生物柴油和高比例柴油的混合燃料进行试验研究.试验结果表明:发动机燃用20%生物柴油和80%柴油的混合燃料与柴油相比较,在外特性下,B20功率和扭矩均比柴油低,当量油耗率低速时要低,高速时高.在外特性和1800 r/min负荷特性下,混合燃料碳烟、CO和HC排放均降低,NOx排放(除少数工况外)略有增加.该混合燃料对降低柴油机碳烟、C0和HC排放十分有利.     

生物柴油-乙醇混合燃料柴油机的试验研究

通过在ZS195柴油机上进行对比试验,分析了生物柴油及生物柴油-乙醇混合燃料的不同比例对柴油机性能的影响.研究结果表明,柴油机燃用混合燃料后,乙醇的掺烧率为30%以下时,其动力性能良好,折合油耗率均有不同程度的改善.柴油机燃用生物柴油和混合燃料时,碳烟在整个运转工况范围内均比燃用柴油时有大幅度的降低.在大负荷下的CO排放量比燃用柴油时有大幅度的降低.NOx排放量比燃用柴油时有所改善,随着乙醇比例的增大NOx排放量逐级降低.燃用混合燃料时HC排放量比燃用柴油有所增加,并随着生物柴油中乙醇比例的增加而增大.     

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。     

生物油/柴油乳化燃料用于柴油机的试验研究

为研究生物油/柴油乳化燃料作为柴油机燃料的性能,通过添加适量乳化剂配制成乳化燃料并在柴油机上燃用,分析了乳化燃料的燃烧特性、经济性、排放特性及对柴油机的影响.结果表明:生物油与柴油可以通过乳化形成较稳定的乳化燃料且可将其用于柴油机,但燃油消耗率比柴油高,热效率比单一柴油低;CH和CO排放增加,NO_x排放降低;使用一段时间后,供油管路中的橡胶密封件出现溶胀效应,排放因喷油器被磨蚀而随时间呈非正常变化.试验对进一步研究生物油在柴油机上的应用具有重要意义.     

乙醇-柴油混合燃料对柴油机性能及排放的影响

通过对乙醇含量分别为5％、10％、15％和20％的混合燃料及纯柴油5种油品的对比实验，研究了燃用乙醇—柴油混合燃料时，柴油机燃油经济性、功率及排放特性的变化规律。实验结果表明，燃用乙醇-柴油混合燃料，柴油机的能量消耗率在乙醇含量为15％时最佳，功率有所下降，但由于乙醇添加量较小，总体来说对发动机性能影响不大，在排放特性方面，NOx的比排放量基本随着乙醇掺烧比例的增加而减少；HE、CO的比排放量基本上随着乙醇掺烧比例的增加而增加；随着乙醇掺入比例的增加，发动机的可见烟度和滤纸式烟度均有显著的降低，干碳烟(DS)的比排放量也呈下降趋势。     

十六烷值改进剂对乙醇-柴油发动机放热率与排放的影响

研究了十六烷值改进剂对轻型高速柴油机燃用乙醇柴油燃料时放热率与排放特性的影响．在含15％乙醇的柴油中加入不同量(0、0．2％和0．4％)的十六烷值改进剂,并在一台高速柴油机上分别对这些燃料进行了试验研究．结果表明：柴油机燃用乙醇-柴油后,动力性有一定程度降低,但是热效率得到较大幅度改善,烟度和氮氧化物排放有很大程度的降低;在乙醇-柴油中加入适量的十六烷值改进剂,柴油机的动力性有所恢复,烟度和氮氧化物进一步降低,中低负荷下CO和HC排放得到很大改善．乙醇柴油燃料的着火延迟增加,燃烧持续期缩短,大负荷下最大放热率增加;加入一定量的十六烷值改进剂,中高负荷下的燃烧特性可以恢复到柴油机的水平,但是在低负荷下与纯柴油仍然有一定的差别．     

降低酸化油生物柴油NO_x和烟度排放的试验研究

本文主要针对降低柴油机燃用酸化油生物柴油及其混合燃料的NOx、烟度排放的方法进行了试验研究。采用乙醇/生物柴油混合燃料法和推迟供油提前角两种方法在R4105T型柴油机上进行了试验。结果表明,在不影响动力性前提下燃用添加5%的乙醇的混合柴油,NOx及碳烟的排放均有明显下降。推迟供油提前角能有效的降低NOx的排放,但碳烟排放量增加,功率下降,燃料经济性变差。     

降低酸化油生物柴油NOx和烟度排放的试验研究

本文主要针对降低柴油机燃用酸化油生物柴油及其混合燃料的NOx、烟度排放的方法进行了试验研究。采用乙醇/生物柴油混合燃料法和推迟供油提前角两种方法在R4105T型柴油机上进行了试验。结果表明,在不影响动力性前提下燃用添加5%的乙醇的混合柴油,NOx及碳烟的排放均有明显下降。推迟供油提前角能有效的降低NOx的排放,但碳烟排放量增加,功率下降,燃料经济性变差。     

生物柴油在非道路用柴油机上的实验研究

本文以非道路用186FA柴油机为研究对象,进行了生物柴油和0#轻质柴油经济性、排放性能对比实验。实验结果表明,186FA柴油机不需要改装就可以使用生物柴油。柴油机燃用两种燃油时,相同的功率条件下,生物柴油热效率提高。燃用生物柴油有利于降低CO、HC、颗粒,但是NOx排放会增加。生物柴油在非道路用柴油机上有广阔的应用前景。     

柴油机燃用乙醇-生物柴油的性能试验研究

对乙醇和生物柴油的互溶性和抗水性进行了研究,在ZS195型柴油机上进行了燃用生物柴油、乙醇-生物柴油、含水乙醇-生物柴油与纯柴油的经济性与排放特性对比试验研究。试验结果表明:B90E10和B90A10混合燃料能在20℃环境温度下保持良好的物理稳定性;B90E10,B90A10和生物柴油有效燃油消耗率高于纯柴油;CO排放量,在小负荷时趋于纯柴油的排放水平,大负荷时下降;生物柴油NOx排放量在小负荷时高于纯柴油水平,而B90E10和B90A10较生物柴油依次下降,其中B90A10的NOx排放量低于纯柴油水平,大负荷时3种燃料的NOx排放量接近,均高于纯柴油水平;THC排放量均低于纯柴油水平,其中生物柴油下降幅度最大,B90E10下降幅度最小;碳烟排放较纯柴油大幅度下降,且随着燃料中含氧量的增加依次下降。     

高原地区柴油机燃用生物柴油混合燃料排放特性研究

在高原环境（81kPa）下,对4100QBZL型柴油机燃用不同配比生物柴油混合燃料后的排放特性进行了实验研究。实验结果表明：与燃用柴油相比,各工况下,HC、CO和碳烟的排放均有不同程度的降低（分别平均下降4．5％～38．4％、15．4％～43．9％和12．5％～65．5％）,高负荷低转速工况下效果尤为明显;NOx的排放也得到明显改善,只有纯生物柴油的NO。排放较柴油上升了0％～2．1％,其他指标均下降（平均下降4．4％～4．9％）。综合考虑,燃用掺混比为30％以内的生物柴油混合燃料,能同时有效地降低HC、CO、NOx和碳烟的排放。     

生物含氧燃料成分对柴油机性能影响的试验研究

将占体积比80％的柴油分别掺混20％乙醇、20％生物柴油以及10％乙醇和10％生物柴油的混合物,连同纯柴油组成E20、B20、E10810和柴油共4种燃料,在一台4缸柴油机上进行燃烧、性能及排放特性试验研究。结果表明：含氧燃料成分的不同对折合油耗率基本不产生影响,但对燃烧和排放特性影响较大。发动机燃用E20的缸内最大爆发压力较柴油要大,B20、E10810较柴油要小;含氧燃料中生物柴油的加入使最大压力升高率减小,燃烧变得柔和;含氧燃料的放热时刻均落后于柴油的放热时刻。含氧燃料成分在中低负荷下对HC和CO的排放影响较大,随着含氧燃料中乙醇比例的增加HC和CO排放增加,在中高负荷下,3种含氧燃料的HC和CO排放基本相当;除了在2300r／min的中低负荷下含氧燃料的HC和CO排放较柴油高以外,其它工况下含氧燃料的HC和CO排放较柴油要低。含氧燃料成分不同对NOx排放的影响很小,3种含氧燃料的NOx排放都比柴油低。3种含氧燃料的碳烟排放较柴油要低,而且随含氧燃料中乙醇比例的增加,碳烟排放减小。     

多因素多目标国Ⅴ排放生物柴油混合燃料发动机性能优化

在一台国Ⅴ排放高压共轨柴油机上燃用20%生物柴油-柴油混合燃料,通过调节共轨压力、主喷定时、预喷定时、预喷油量、后喷定时、后喷油量6个喷油控制参数研究生物柴油发动机的多因素多目标优化方法。采用混合试验设计方法分别针对低、中、高转速下的低、中、高负荷9个工况点设计试验方案,并进行台架试验采集发动机性能及排放数据。根据试验结果用混合径向基函数神经网络模型(Hybrid RBF)拟合发动机各项性能指标数学模型,设计优化方程并利用组合优化算法求解以比油耗(BSFC)最小和氮氧化物(NO_x)排放最小为目标的全局多目标最优解,弥补了传统发动机优化标定方法单因素逐一优化的局限性。优化结果使得所选取的9个工况点的BSFC平均降幅为1.31%,同时NOx排放平均降幅高达24.59%。     

山茶油生物柴油特性及用于柴油机的性能与排放研究

研究了不同山茶油生物柴油比例混合燃料的热重特性,并在R180柴油机上进行试验,分析比较了柴油机的经济性和排放特性。结果表明：生物柴油与柴油混合性良好;不同燃料的热重特性基本相同;柴油机动力性没受明显影响;与柴油相比,混合燃料的当量燃油消耗率略为增加;CH排放降低;CO排放在中低负荷时降低,高负荷时增加;NOx排放在中间转速时随着生物柴油比例的提高先增加后降低,高速时降低。研究证明山茶油生物柴油用于柴油机具有良好的替代柴油、减少排放的效果。     

Emission analysis of diesel engine fueled with soybean biodiesel and its water blends

The present study is carried out to formulate stable water-in-soybean biodiesel emulsion fuel and investigate its emission characteristics in a single cylinder diesel engine. Four types of emulsion fuels, which consist of a different percentage of water (5%, 10%, 15%, and 20%) in soybean biodiesel, were prepared with suitable surfactant and properties were measured. The physicochemical properties are on par with EN 14214 standards. The experimental result of test fuels indicates that the soybean biodiesel promotes a lower level of hydrocarbon (HC), carbon monoxide (CO) and smoke emissions compared to base diesel except for nitrogen oxide (NOx) emission. Increase in water concentration with soybean biodiesel significantly reduces the NOx emission and smoke opacity. The HC and CO emissions are further reduced with emulsified biodiesel up to 10% water concentration and beyond that limit, marginal increases are recorded. Overall, it is observed that inclusion of water with soybean biodiesel reduces the HC, CO, NOx and smoke emissions when compared to base diesel and soybean biodiesel, and 10% water in soybean biodiesel is an appropriate solution to reduce the overall emissions in the soybean-fuelled diesel engine.     

生物柴油/甲醇混合燃料对柴油机性能与排放的影响研究

在一台4缸直喷式柴油机上研究了超低硫柴油、生物柴油及后者与甲醇的混合燃料对发动机性能、气体及微粒排放的影响。生物柴油由餐饮废油制取,除单独使用外和甲醇按体积比90：10和80：20混合后使用。在最大扭矩转速1800 r.m in-1时,在5个不同负荷下,比较了不同燃料热效率及CO、HC、NOx以及微粒质量浓度,微粒的总数量及平均几何粒径。结果表明,和超低硫柴油相比,生物柴油及其和甲醇的混合燃料的热效率增加,NOx和微粒质量、数量浓度的排放降低,但HC、CO和NO2排放升高;同时,随着甲醇混合比例的增加,HC、CO和NO2的排放成比例增加,微粒的质量浓度及数量浓度进一步降低,热效率及NOx几乎保持不变。     

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。