DME／CNG双燃料均质压燃发动机性能试验研究

研究了二甲基醚和天然气双燃料均质压燃发动机性能和排放特性.结果表明,采用高十六烷值燃料二甲基醚和高辛烷值燃料天然气,可以拓宽均质压燃的运行工况范围.均质压燃发动机在中等负荷工况,热效率比传统压燃式发动机高.小负荷工况,采用二甲醚和大比例EGR方案可以提高热效率.和传统压燃式或点燃式发动机不同,均质压燃发动机的着火始点对经济性影响不大.均质压燃发动机的NOx排放极低,比原机降低95%以上.随着二甲基醚浓度增加,NOx排放增加,HC和CO排放降低;接近爆震燃烧区域,NOx排放急剧升高,而接近稀燃极限区域,HC和CO排放急剧升高,发动机热效率降低.     

增压中冷压燃式发动机燃用柴油醇的燃烧和排放

采用助溶剂解决乙醇和柴油相溶性差的问题并配制出柴油醇燃料,在一台增压中冷压燃式发动机循环供油量未作调整情况下,进行了燃用不同乙醇含量柴油醇的燃烧、性能和排放特性试验研究。结果表明：在供油量一致情况下燃用柴油醇,发动机的燃烧特性发生改变,导致性能和排放变化,且随燃料中乙醇含量的增加,变化趋势加剧,尤其小负荷的燃油消耗率及CO、HC排放增加较大。     

电喷汽油机燃用微乳化E10含水乙醇汽油的试验研究

应用微乳化理论研制E10含水乙醇汽油乳化剂,在电喷发动机上进行燃用E10含水乙醇汽油对发动机动力性、经济性和排放性的影响试验研究.试验结果表明:基于HLB值理论配制的SPY乳化剂能较好地解决E10含水乙醇汽油的稳定性问题;发动机燃用E10含水乙醇汽油后,动力性略有降低,有效燃油消耗率略有升高,能源消耗率降低;怠速排放的CO、HC、NOx均下降,NOx下降幅度达到65％;多工况排放的CO、HC在低负荷略有降低,中高负荷时明显降低,CO降低9％ ～ 17％,HC降低4％～9％;NOx在中小负荷时降低12％左右,大负荷时改变不明显.     

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。     

增压柴油机燃用生物柴油的排放特性

通过对比实验研究了增压柴油机燃烧生物柴油和普通柴油对发动机动力性、经济性和排放特性的影响,研究结果表明：对于实验发动机,在对喷油泵不做任何调整时,直接燃烧生物柴油对柴油机动力性的影响小于5％;无论在全负荷还是在部分负荷工况下,燃用生物柴油均能大幅度降低柴油机的排气可见污染物、PT、CO和HC排放,但会引起NOx排放量的上升,通过适当推迟喷油提前角能明显降低燃用生物柴油时发动机的COx排放,同时还能保留排气可见污染物低、PT、CO和HC排放低的优点,但对发动机动力性的影响却不大,研究表明生物柴油是理想的可再生清洁燃料。     

缸内双直喷系统压燃式发动机燃用甲醇和乙醇的性能比较

在双喷射系统的压燃式发动机中，用一个喷射器喷射乙醇或甲醇作为主要燃料，另一个喷射器喷射作为引燃着火源的柴油，开展了负荷特性下的性能和排放试验。试验结果表明，在相同功率下，燃用乙醇的发动机比燃用甲醇的发动机燃油经济性要好，但其NOx烟度、THC和CO的排放较高。     

柴油机燃用柴油醇的性能与排放特性的研究

研究了两种15％柴油醇在柴油机上的性能与排放特性。在ZS1100柴油机上，使用两种15％的柴油醇(加与不加十六烷值改进剂)，在保持发动机动力性不变的条件下，测试了发动机在主要工况下的油耗、排气温度、烟度和一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、总碳氢(THC)等有害气体排放物，且与原机进行了比较。分析结果发现：在柴油中加入一定比例的乙醇，发动机的比油耗增加，但有效热效率可以提高1％～2％；发动机的烟度在各种工况下都能够显著降低；CO在低负荷下增加，在高负荷下减少；而NOx在低负荷下降低，却在大负荷下增加；THC在各种工况下都增加。在柴油醇中加入十六烷值改进剂后，发动机的经济性和热效率没有明显变化，但是CO和NOx在各种工况下都低于不加十六烷值的混合燃料，THC却进一步升高。     

柴油机燃用不同比例菜籽油生物柴油和乙醇柴油的对比试验研究

在一台S195直喷柴油机上进行燃料燃烧对比试验,试验结果表明,燃用生物柴油和乙醇柴油会使柴油机的动力性有所下降,其中菜籽油生物柴油的动力性接近纯柴油燃料的动力性,乙醇柴油的动力性相对较差。生物柴油和乙醇柴油的油耗率都比纯柴油要高,生物柴油的油耗率要高于乙醇柴油。但随负荷的增大,这种差距呈下降趋势。生物柴油和乙醇柴油在较大工况范围都可以保持比纯柴油燃料较低的CO排放量。低负荷状态下改善不明显,甚至会增大;高负荷工况下,混合燃料的CO排放比纯柴油降低较多。绝大部分工况下,生物柴油和乙醇柴油燃料的HC排放都比纯柴油高。绝大部分工况下,生物柴油和乙醇柴油的NOx排放和碳烟排放都比纯柴油低,其中生物柴油的表现优于乙醇柴油。     

E10含水乙醇汽油对汽油机性能及排放的影响研究

采用自主研发的"复方两性乳化剂"进行了E10含水乙醇汽油(体积比为90%的90#汽油+10%的含水乙醇)稳定性研究。研究结果表明:乳化剂能有效改善含水乙醇汽油的稳定性,加入强化剂和防冻剂、提高乙醇浓度能够有效改善乳化含水乙醇汽油的低温稳定性。针对汽油机进行了燃用E10含水乙醇汽油混合燃料与原机的性能对比试验研究。试验结果表明:在未对汽油机作任何调整的情况下,燃用E10含水乙醇汽油混合燃料的动力性略低于原机。在经济性方面,燃油消耗率比原机有所上升,以热值计的当量燃油消耗率比原机有所改善。在尾气排放方面,燃用E10含水乙醇汽油时,CO排放在整个负荷范围内基本比原机低,CO排放得到改善;HC排放在整个负荷范围内都得到了改善,改善效果可达9%左右;NOx排放在低负荷时有所改善,随着负荷增加NOx排放变化不大。在怠速工况,CO、HC和NOx排放均获得改善。尾气排放产物在催化器中的转化效率与发动机工况有关。     

柴油机燃用柴油醇的排放特性试验研究

通过对燃用柴油醇发动机排气污染物的试验研究,探讨了其排气污染物的形成原因,分析了排放物随发动机转速及负荷的变化规律.研究结果表明:柴油醇可以有效地降低柴油机的排气污染物,尤其是碳烟排放.在大负荷下,HC和CO排放浓度降低,但发动机工作粗暴,NOx排放较燃用柴油高.     

柴油机燃用柴油/甲醇混合燃料时的性能与排放研究

通过添加助溶剂形成一种稳定的柴油／甲醇混合燃料，并开展了柴油机燃用此混合燃料的性能与排放研究。研究结果表明：发动机热效率和柴油等热值燃油消耗率随混合燃料中甲醇含量的增加而改善，这是由于预混燃烧量的增加，燃料富氧以及扩散燃烧的改善所致。适当增加供油提前角可使柴油／甲醇混合燃料发动机热效率提高。燃用柴油／甲醇混合燃料可显著降低发动机CO和烟度，而对碳氢排放影响不大；在相同平均有效压力的条件下，N0x随甲醇含量的增加而增加，添加甲醇对N0x的影响在大负荷下更为明显。柴油／甲醇混合燃料燃烧时存在一个较为平坦的N0x／烟度关系曲线。     

含水乙醇在内燃机的应用研究

在摩托车发动机和车用柴油机上进行了含水乙醇的使用研究，当含水乙醇用于汽油机时，它是直接与汽油混合后使用而未对发动机进行任何改造；而当含水乙醇用于柴油机时则在柴油机的进气系统上安装含水乙醇的喷射系统，含水乙醇喷入进气歧管后蒸发并与进入的空气混合，然后在进气过程中进入气缸。试验结果显示，发动机的动力性都没有受到影响，燃料的能耗率都有所降低，柴油进气预混含水乙醇可大量降低其炭烟排放但导致HC和CO排放的增加；含水乙醇与汽油混合燃烧可降低其CO排放而可能导致NOx排放的增加。综合比较的结果，汽油机中应用含水乙醇比在柴油机中有更大的优势。     

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.     

共轨柴油机燃用不同配比生物柴油的性能与排放特性

对某共轨柴油机燃用石化柴油、生物柴油及其混合燃料的动力性、经济性和排放特性进行了研究.在未对原机做任何改动的情况下,分别燃用了0%、5%、10%、20%和100%的5种不同体积配比的餐饮废油制生物柴油与石化柴油的混合燃料,分析比较了不同生物柴油配比对发动机功率、燃油消耗率,以及CO、HC、NO_x和烟度排放的影响.研究表明:共轨柴油机燃用生物柴油与石化柴油混合燃料后,功率略有下降,燃油消耗率有所上升;烟度、CO和HC排放减少,且随着生物柴油掺混比例的升高而降低;NO_x排放上升,且随着生物柴油掺混比例的升高而增加.     

柴油机燃烧乙醇柴油混合燃料的排放特性研究

将乙醇与柴油混合配制出不同比例的混合燃料,在一台双缸直喷式柴油机上进行排放对比试验,研究了在柴油中添加乙醇及助溶剂能降低柴油机排放废气中所含污染物的机理,并分析了排放污染物随发动机负荷变化的规律.研究结果表明,在柴油中添加体积分数为20%的乙醇,可使柴油机碳烟和CO、HC排放大幅度降低,NO_x排放稍有下降.不添加助溶剂时,乙醇的掺混导致排放尾气中产生乙醇、微量乙醛等有机物,而添加助溶剂可使乙醇、乙醛排放的浓度明显降低.     

一种新型碳酸酯用作柴油机清洁含氧燃料添加剂的探讨

提出了碳酸甲基-2-乙氧乙基酯新型柴油机清洁含氧燃料添加剂。采用来源丰富、廉价的化工原料完成了合成工作,并采用FTIR、^1H NMR和GC-MS进行了结构表征。采用单缸、水冷、直喷式柴油机研究了该含氧燃料添加剂对发动机废气排放、动力性、燃油经济性的影响,结果表明当柴油中添加25％(Vol)时,发动机外特性上CO减少29．2％～40．5％。添加15％(Vol)时NOx最大减少15．9％;2000r／min转速的负荷特性上CO减少46．7％～69．4％,烟度降低最大可达50％,添加15％(Vol)时NOx最大减少22．8％。不论在外特性还是负荷特性上,HC则显著增加,但由于排放水平低,HC排放总量仍然较小。掺烧该含氧燃料添加剂发动机动力性没有明显下降,而燃油消耗率有所提高。     

汽油机燃用乙醇和含水乙醇与汽油的混合燃料的试验研究

报导了在摩托车汽油机中燃用乙醇-汽油混合燃料的试验结果，并与燃用汽油时的结果进行了对比分析。结果显示，汽油机燃用乙醇和汽油的混合燃料，当纯乙醇或含水5％的工业乙醇在混合燃料的比例为10％的时候，即使发动机的结构不变、燃油系统和点火系统不作任何调整动的时候，发动机的全负荷输出不受影响，发动机的能耗率得到改善、HC和CO排放有所降低，但是NOx排放会有显著的增加。