供油提前角对柴油/乙醇发动机经济性和排放特性的影响

在YTR3105试验机上,在最大扭矩转速1 500 r/min(扭矩192 N.m)和标定转速2 400 r/min(扭矩164N.m)两个工况下进行了不同供油提前角和不同配比柴油/乙醇混合燃料发动机的经济性与排放特性试验。结果表明:柴油/乙醇发动机的有效燃油消耗率较柴油机的有所升高,但能量消耗率有所下降;随着供油提前角增大,碳烟排放明显降低,但NOx排放明显升高,CO和THC排放均降低;随着乙醇含量的加大,在转速1 500 r/min时,CO排放增大,在转速2 400 r/min时,CO排放降低,而THC排放在两个工况下均有所增大。     

供油提前角对天然气/柴油双燃料发动机排放的影响

天然气／柴油双燃料发动机的排放指标受多种因素的制约,其中作为引燃燃料－柴油的供油提前角变化对发动机排放特性影响较大。试验结果表明,在可调节的供油提前角范围内,双燃料发动机排放中的ＴＨＣ相差３倍以上,ＣＯ相差近１．５倍左右,ＮＯｘ相差１．５倍左右。而且,在保证原机标定功率和动力性的基础上,双燃料发动机的供油提前角需要适当调整,并存在最佳供油提前角,保证良好的排放性能。     

F-T柴油发动机燃烧排放特性研究

为实现F-T柴油在柴油发动机上的推广应用,通过改变供油提前角和压缩比对F-T柴油发动机的燃烧和排放特性进行了研究。试验结果表明:燃用F-T柴油时,如果供油时刻提前,那么爆发压力、瞬时放热率、滞燃期和持续期均呈现先升高后降低的趋势,而且PM,THC,CO排放下降,NO_x排放上升;如果压缩比降低,那么爆发压力和持续期下降,瞬时放热率略有上升。     

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/生物柴油双燃料发动机燃烧过程与排放特性的研究

研究了气口预喷射乙醇、缸内直喷生物柴油双燃料系统的燃烧特性和排放特性.研究表明,随着乙醇预混合比的增加着火时刻推迟,峰值放热率增加.在较小的总当量比下,峰值放热率增加幅度不大,最大气缸压力和最高温度降低,放热结束时刻差别较小.在较大的当量比下,燃烧持续时间拉长;但随着乙醇比例的增加峰值放热率增加很快,放热结束时刻显著提前,最大压力升高率在预混合比例为20%～40%的某点达到极值,此时热效率最高.乙醇的加入使得HC和CO排放明显增加,但是却使得Nox和碳烟排放同时大幅度下降.在1 800 r/min的各种负荷下,Nox和碳烟排放相对纯生物柴油降低35%～85%.     

供油提前角对柴油/水煤浆混合燃料燃烧排放性能的影响

通过柴油机台架试验,分析了供油提前角变化对柴油/水煤浆混合燃料燃烧排放的影响.试验结果表明:当供油提前角调定为18 ℃A时,柴油/水煤浆混合燃料的有效燃油消耗率降低,热效率升高,燃烧持续期最短,增加或减少供油提前角都将延长燃烧持续期;供油提前角变化对柴油/水煤浆混合燃料的排放有较大影响,逐步增大供油提前角(由17到18 ℃A,再到19 ℃A),混合燃烧的烟度排放降低,Nox的排放先降低再升高,CO的排放先升高再降低,HC排放升高.     

供油提前角对柴油/甲醇混合燃料燃烧排放性能的影响

添加助溶剂并使用超声波振动形成混合均匀的柴油/甲醇混合燃料,通过柴油机台架试验,分析供油提前角变化对柴油/甲醇混合燃料燃烧排放的影响。试验结果表明:供油提前角提前,柴油/甲醇混合燃料的有效燃油消耗率降低。随着供油提前角减小,混合燃料滞燃期缩短,供油提前角为21°CA时,混合燃料的燃烧持续期最短,增加或减少供油提前角都将延长燃烧持续期。供油提前角变化对柴油/甲醇混合燃料的排放有较大影响,推迟供油,混合燃料的烟度排放和CO排放增加,NOx排放与HC排放降低。     

柴油-生物柴油-乙醇混合燃料发动机的醛类化合物排放特性研究

在一台单缸柴油机上进行燃用BE-D与柴油后的醛类排放物试验对比,采用衍生法捕集发动机排气中的醛类污染物,应用液相色谱分析醛类成分与浓度。结果表明,排气中总醛类化合物的排放率随发动机负荷增加而减少;甲醛和乙醛是排放的醛类中占有率最大的两种醛,大部分工况下占有率达80%左右;C4以上的醛占有率很低。随发动机负荷增加,甲醛占有率增加,乙醛占有率减少;大多数工况下甲醛占有率比乙醛高。BE-D的总醛类化合物的排放率在1200r/min和1800r/min下较柴油低,1500r/min下较柴油高。BE-D的丙醛排放比柴油高,丙烯醛排放却比柴油低;丁醛排放在高负荷下BE-D比柴油高,低负荷下则比柴油低。提出了醛类化合物毒性当量的计算方法,并进行了计算,发现BE-D的醛类化合物毒性当量明显比柴油低,最低达40%。     

供油提前角对含水乙醇-生物柴油发动机性能的影响

在对含水乙醇和生物柴油互溶性研究的基础上,进行了不同供油提前角下B90A10混合燃料柴油机经济性与排放特性的对比试验研究。试验结果表明:生物柴油和含水乙醇具有良好的互溶性;柴油机原机供油提前角为18°CA BTDC时,B90A10有效燃油消耗率较低,供油提前角增大或减小都使燃油经济性不同程度地恶化;低负荷工况下,16°CA,18°CA,20°CA BTDC供油提前角时的CO排放水平相当;中、高负荷工况下,随着供油提前角的减小,CO排放量依次增大。随着供油提前角的增大,碳烟排放降低,而NOx排放上升,呈现折中(Trade-off)的关系;HC排放对供油提前角的变化不敏感,总体排放量接近。对B90A10混合燃料的台架试验结果分析表明,多组分B90A10混合燃料是一种较为理想的柴油机代用燃料。     

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。     

柴油机掺烧乙醇的排放特性实验研究

研究了在柴油机上燃用不同掺烧比的乙醇柴油混合燃料时的排放特性,在不改变发动机基本结构的条件下,分别使用纯柴油和10%、15%及20%的乙醇柴油。进行了排放特性的对比实验。研究结果表明,加入一定比例的乙醇可以较大地降低排气烟度,NOx的排放也明显降低,而HC和CO明显上升。     

柴油机燃用乙醇-柴油含氧燃料时微粒特性的分析

研究了一台增压柴油机燃用乙醇一柴油时的微粒总质量排放及粒径分布特性,并对微粒中可溶性有机物(SOF)、干碳烟(DS)和硫酸盐的质量百分比及SOF中的组分进行了分析。结果表明：使用含氧燃料后柴油机排气烟度大幅度降低而微粒总排放量降低幅度要小一些;微粒中DS排放降低;SOF排放增加,与未燃甲酯的产生导致HC排放增加有关;多环芳香烃比例随发动机负荷增大而减小;含氧燃料使得粒径分布在0．2～0．5μm范围内的比重在小负荷时降低,大负荷时升高。     

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.     

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。     

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%。     

双燃料发动机(天然气/柴油)性能与排放的研究

以4102型柴油机为基础机，开发天然气／柴油双燃料发动机，试验研究引燃油量、喷油提前角对发动机排放和经济性影响，以及双燃料发动机与原柴油机性能和排放的比较。     

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。     

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。