燃用甲醇—柴油混合燃料的研究

本文针对柴油机采用混合燃料法掺烧甲醇时遇到的困难，借助流体力学理论研制开发出一种小型流体混合器。将其合理布置于柴油机的燃料系统中，能使柴油和甲醇形成均匀细化的混合燃料。经输油泵的机械作用后，制得均匀的乳化燃料。对混合器的工作原理、输油泵的机械乳化作用、回油和掺烧比的控制等问题进行了详细的阐述。     

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。     

双喷嘴供油多种燃料发动机的试验研究

本文作者针对一般汽油机和柴油机所共同存在的对燃料敏感,即对多种燃料适应性差的缺点,提出了一种采用双喷嘴供油两阶段混合的复合燃烧发动机,并进行了试验研究。试验表明,该发动机具有多种燃料的适应性,不仅能燃用汽油、柴油、纯甲醇,并能进行部分掺烧,这对多种燃料发动机的开发有重要的意义     

在内燃机中掺烧甲醇新方式的试验研究

一种在柴油机上有效地掺烧甲醇的新方式,在495涡流燃烧室柴油机上已试验成功。当甲醇掺烧比不大于30%时,柴油机在各种工况下,折合油耗率比燃用纯柴油时低。这一效果,尤其低负荷时油耗率低是目前其他掺烧方式尚无法实现的。论文就掺烧甲醇蒸气的燃烧过程、新方法的特点以及与化油器熏蒸法的比较,进行了较深入的分析探讨。     

柴油机燃用柴油－甲醇－水复合乳化燃料的研究

本文介绍柴油机燃用柴油－甲醇－水复合乳化燃料的研究。采用自行研制的复合型乳化剂、使用机械搅拌分步乳化法和超声乳化法配制了多种配比的复合乳化燃料。通过台架试验得出了复合乳化燃料的最佳配比，分析了燃用不同配比的复合乳化燃料对柴油机的经济性、动力性、燃烧过程和排放特性的影响；使用全气缸取样系统研究了柴油机燃用不同燃料时缸内微粒生成历程。试验表明，燃用复合乳化燃料时缸内微粒生成量大幅度减少，下降值最大可达４０．７％，首次以实验手段揭示了柴油机燃用乳化燃料时烟度降低的关键原因。试验也表明，这种复合乳化燃料具有乳化剂用量少、稳定性好的特点；ＺＨ１９０Ｗ型柴油机燃用Ｄ８５Ｍ７．５Ｗ７．５复合乳化燃料时获得了满意的性能．     

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.     

借助化油器在柴油机上掺烧甲醇

针对甲醇与柴油难以乳化的特性，借助在柴油机进气管处配置化油器，实现掺烧２０％的甲醇燃料。在不影响各缸进气充量的情况下，通过适当的进气预热，提高了发动机气缸内的温度，改善了发动机的着火、燃烧特性，从而提高发动机的热效率约５％。因此，借助化油器并辅助适当的进气预热，是实现柴油机掺烧甲醇的有效方式之一。     

柴油-甲醇微乳化燃料的制备及燃烧特性研究

本文根据乳化和微乳化理论选择油酸作为表面活性剂配制了多种配比的柴油 甲醇微乳化燃料。微乳化燃料获得了与柴油相近的发动机动力性和热效率,NOX排放比燃用柴油时高,碳烟排放比燃用柴油时低。随供油提前角的推迟,NOX排放快速下降,碳烟排放变化不大,推迟供油可使甲醇混合油获得更好的排放水平。由于甲醇汽化潜热大、乳化燃料具有微爆效应,故在小负荷时混合燃料滞燃期比柴油时大,而在大负荷时两者较接近。随混合油含醇率的增加,预混燃烧峰值也随之增加。     

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。     

直喷式柴油机燃用甲醇/柴油混合燃料的燃烧及排放特性

研究了直喷柴油机燃用不同掺混比的甲醇和柴油混合燃料对柴油机经济性、动力性、燃烧特性和排放特性的影响，测录了掺甲醇量分别为10％、15％、20％混合燃料和纯柴油时柴油机各种性能，并通过对结果的比较，分析了甲醇掺混量对其影响的规律和原因，采用等过量空气系数法确定试验工况，以保证在同样的燃烧条件下进行比较，结果表明：在等转速和等过量空气系数条件下，加入一定量的甲醇改善了柴油机的燃烧特性，具有较高的燃烧热效率；烟度和CO排放随甲醇掺混量的增加而下降，掺甲醇使NOx排放升高，并在掺醇量为10％～15％时达到最大值。     

燃用菜子油乳化燃料时涡流室式柴油机的性能和排放特性

燃用植物油比燃用柴油更引人注目，因为植物油可以人为再生，属再生能源。本文仅介绍涡流室式柴油机燃用菜子油水乳化燃料和柴油时的试验结果。并就ＮＯＸ，ＨＣ，ＣＯ，排烟浓度和燃料消耗率等与直喷比柴油机燃用相同燃料时的试验结果进行对比。由对比试验结果年出，从ＮＯＸ，ＨＣ，ＣＯ的排放及排烟浓度和有效热效率得到改善的角度出发，涡流室式柴油机更适合燃用菜子油乳化燃料。另外，涡流室式柴油机燃用菜子油乳化燃料时与燃用     

甲醇燃料在柴油机中的应用与发展

本文论述了我国发展甲醇燃料的必要性，并分析了甲醇作为柴油机代用燃料的优势和不利因素，详细阐述了目前发动机燃用甲醇燃料的各种方法及其优缺点，指出了今后柴油机燃用甲醇燃料的趋势。     

直喷式轿车柴油机燃用生物柴油的排放特性

在直喷式柴油机和装有该型号柴油机的轿车上燃用柴油/生物柴油混合燃料,未对原机作任何调整,研究了不同生物柴油掺混比例的混合燃料对烟度、CO、THC、NOx和CO2排放的影响.结果表明,直喷式柴油机和轿车燃用生物柴油后,烟度大幅下降,THC排放明显减少;烟度和THC的变化均与生物柴油掺混比例呈线性关系.柴油机CO排放在小于20%负荷下,随着生物柴油的比例增高逐渐增加;在大于20%负荷时,CO排放随着混合燃料中生物柴油的比例增高而减少;在轿车上,只有低比例掺烧(10%)的CO排放有所下降.柴油机上的NOx排放在低比例掺烧(10%)时下降,而在较高比例掺烧(30%)时,NOx排放升高;在轿车上,NOx排放都有所升高.在柴油机上,燃用生物柴油混合燃料后,CO2排放的总体趋势在减少,但减少比例随生物柴油掺混比例的不同而不同;在整车上,只有低比例掺烧(10%)时CO2排放降低,而较高比例掺烧(30%)时CO2排放升高.     

M15甲醇柴油发动机喷雾及燃烧过程的数值模拟

分别建立了纯柴油及甲醇-柴油混合燃料喷雾燃烧过程的多维数值模型,并用试验结果对计算模型进行了验证。模拟计算结果表明:在不改动柴油机结构的情况下,掺烧15%的甲醇后,滞燃期变长;喷雾贯穿距离缩短,破碎能力增强,油滴索特平均直径也有所降低,这表明掺烧甲醇后具有较好的喷雾均匀性;燃油浓度场均匀性改善,与空气混合效果更好;soot排放有明显改善;另外,进气涡流比对M15甲醇柴油发动机缸内湍动能的分布有较大的影响。     

燃用菜子油乳化燃料时涡流室式柴油机的性能和排放特性

燃用植物油比燃用柴油更引人注目，因为植物油可以人为再生，属再生能源。本文仅介绍涡流室式柴油机燃用菜子油水乳化燃料（以下称菜子油乳化燃料）和柴油时的试验结果。并就ＮＯＸ、ＨＣ、ＣＯ、排烟浓度和燃料消耗率等与直喷式柴油机燃用相同燃料时的试验结果进行对比。由对比试验结果看出，从ＮＯＸ、ＨＣ、ＣＯ的排放及排烟浓度和有效热效率（ＢＴＥ）得到改善的角度出发，涡流室式柴油机更适合燃用菜子油乳化燃料。另外，涡流室式柴油机燃用菜子油乳化燃料时与燃用柴油时相比较，可得到更低的ＮＯＸ排放和排烟浓度。     

乙醇重整燃料对内燃机充气效率的影响

提出乙醇重整燃料对发动机充气效率的影响的计算公式,可以预测完全燃用或者部分掺烧乙醇重整燃料对SI发动机充气效率和柴油机充气效率的影响。计算分析结果表明：乙醇重整燃料影响充气效率的主要因素是乙醇浓度和重整率,随着重整率的增加,乙醇重整发动机的充气效率有较大幅度下降,必将导致发动机的动力性能急剧下降,柴油机部分掺烧乙醇重整燃料对充气效率的影响较小。     

一种新型柴油-水微乳化油的研究

本文介绍一种新颖的柴油-水微乳化燃料的研制及其在柴油机上应用的试验研究。试验结果表明,这种新颖微乳化燃料在柴油机上应用是可行的,发动机的动力性、经济性良好,运转平稳,特别是在中、低负荷时,发动机的有效热效率比燃用纯柴油时高。发动机排气温度和烟度明显降低,排放指标也在一定程度上得到了改善。     

一种新型柴油—水微乳化油的研究

本文介绍一种新颖的柴油－水微乳化燃料的研制及其在柴油机上应用的试验研究。试验结果表明,这种新颖微乳化燃料在柴油机上的应用是可行的,发动机的动力性、经济性良好,运转平稳,特别是在中、低负荷时,发动机的有效热效率比燃用纯柴油时高。发动机排气温度和烟度明显降低,排放指标也在一定程度上得到了改善。     

火花点火缸内直喷灵活燃料发动机的开发

对一台采用火花点火、缸内直喷、周向分层燃烧系统的发动机在燃用甲醇、乙醇和汽油时系统参数进行优化,获得系统燃用这三种燃料时各自的最优参数。根据优化结果不同的参数对发动机性能影响的程度进行折中,获得灵活燃料发动机的系统参数,实现了在不改动发动机的前提下灵活燃用此三种燃料。发动机性能研究表明：由于采用分层燃烧,灵活燃料发动机具有与直喷柴油机相当的热效率,在负荷特性上,燃用醇类燃料和汽油时的NOx排放分别仅为柴油机的10％～40％和21％～78％,CO排放低于1％,HC排放略高于柴油机,燃用醇类燃料时可实现无烟燃烧,燃用汽油时仅在高负荷运转时存在少许碳烟。     

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。