利用实测放热规律研究十六烷值改进剂对柴油机着火特性和燃烧过程的影响

通过基础油和加剂油实测放热规律的对比,就自行研制的ｃ－ＲＯＮＯ２柴油十六烷值改进剂对柴油机着火和燃烧过程的影响进行了深入的分析。结果表明,十六烷值改进剂能加速柴油的氧化过程,缩短着火滞燃期,使预混合燃烧期和扩散燃烧期的放热百分经得到合理分配,从而改善了柴油机的着火和燃烧特性。     

有机硝酸酯类柴油十六烷值改进剂的研究

研制了一种成分为脂环旋硝酸酯的柴油十六烷值改进剂，并测定出这种改进的一系列理化性质。分析了有机硝酸酯缩短着火滞燃期的化学理。实机研究了这种改进剂对柴油十六烷值和燃烧特性的改善效果，以及柴油机燃油消耗量和烟度的影响，研究结果表明，脂环旋硝酸酯作为柴油十六烷值改进剂具有很高的使用价值。     

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．     

基于放热率分析的乙醇柴油燃烧特性的研究

对高速轻型车用柴油机燃用乙醇柴油燃料的放热率和燃烧特性进行了研究,并对多种比例乙醇柴油的排放特性进行了考察。研究表明:在乙醇柴油的十六烷值恢复到原柴油的条件下,乙醇柴油的预混燃烧延长,扩散燃烧缩短,总的燃烧持续期缩短;高负荷下的着火延迟接近柴油,但在中低负荷仍然与柴油有较大的差距;乙醇柴油的最大瞬时放热率低于柴油。在排放方面,乙醇柴油能够同时降低烟度和NOx排放,但在中低负荷下的CO和HC略有上升。     

直喷式柴油机燃用不同燃料时的工作稳定性与燃烧特性

本文介绍了在一台直喷式柴油机上利用电火花助燃,燃用甲醇、乙醇、汽油等低十六烷值燃料的研究状况。详细分析与比较了发动机燃用上述三种燃料和柴油的着火特性、放热率、循环压力变动、NO_x排放、热效率等燃烧特性参数。     

十六烷值对欧-Ⅳ柴油机燃烧与排放性能的影响

在一台满足欧Ⅳ排放法规的高压共轨增压中冷柴油机上使用7种不同十六烷值柴油进行试验,发动机不做任何调整,以分析十六烷值对柴油机性能的影响.结果表明:十六烷值每上升一个单位平均造成欧Ⅳ柴油机燃油消耗率降低0.2%、PM降低0.6%、HC和SOF降低1.5%,十六烷值提高时动力性和NOx、DS排放影响不明显.十六烷值上升造成欧Ⅳ柴油机预喷着火始点提前,对燃烧持续期和放热规律形状无显著影响.     

DMF/柴油和汽油/柴油混合燃料对柴油机燃烧和排放特性的影响

在一台共轨柴油机上,通过向柴油分别掺混30%体积比的2,5-二甲基呋喃(DMF)和汽油,研究了含氧燃料和低十六烷值燃料对柴油机燃烧过程和排放特性的影响机理。研究结果表明:D30的滞燃期最长,G30次之,纯柴油最短,表明十六烷值是影响着火滞燃期的关键因素。混合燃料的挥发性、硫和芳香烃含量对碳烟排放影响较小,扩展的着火延迟期和增加的燃料氧(原子氧)是降低低温燃烧过程中碳烟生成的两个关键因素。柴油掺混DMF,通过采用中等强度EGR率(低于40%),能显著扩展低排放区域(NOx排放0.4g/(kW·h),碳烟排放0.01g/(kW·h))并保持较好的燃油经济性。相比汽油/柴油混合燃料,DMF/柴油混合燃料对碳烟的降低效果更显著,表明DMF作为一种低十六烷值的新型生物质含氧燃料,其与柴油混合后的理化特性更适合于柴油机低温燃烧的排放控制。多次喷射试验表明:在柴油中掺混DMF或汽油,喷油控制策略对碳烟生成影响减小。综合来看,石化柴油与低十六烷值含氧燃料混合,通过燃料改性与中等强度EGR率(低于40%)耦合并合理控制CA50,是在简化喷油控制策略下实现现代柴油机高效、清洁低温燃烧的一项有效技术途径。     

燃料着火性对小型柴油机燃烧特性的影响

应用自行开发的柴油机瞬态工况控制系统,研究了燃料着火性对小型柴油机稳态及恒转速增转矩瞬态工况下燃烧特性的影响规律.结果表明,在稳态和恒转速增转矩瞬态工况下,燃料十六烷值对燃烧参数的影响具有类似的规律.随燃料十六烷值的降低,着火始点延迟,滞燃期增加,燃烧速率加快,燃烧持续期减小,但预混燃烧期和预混合燃烧量增加,缸内压力峰值、放热率峰值及压力升高率升高.     

正丁醇燃料特性对柴油机低温燃烧影响的机理

在一台单缸柴油机上,将20%体积分数的正庚烷、异辛烷和正丁醇分别与柴油进行掺混燃烧,研究了正丁醇沸点、燃料组分、十六烷值和含氧特性等理化特性对柴油机低温燃烧(LTC)的影响机理.结果表明,十六烷值是影响LTC燃烧特性的主导参数,柴油+正庚烷和柴油+异辛烷的燃烧特性分别与纯柴油和柴油+正丁醇接近.碳烟排放上,柴油+正庚烷与纯柴油差别很小,表明在20%掺混条件下,物理特性和燃料组分对LTC碳烟排放影响较小;柴油+异辛烷的碳烟排放较纯柴油降低明显,表明十六烷值是影响LTC碳烟排放的重要因素;柴油+正丁醇的碳烟排放比柴油+异辛烷有较大降低,表明正丁醇含氧特性对改善LTC碳烟排放具有重要作用.燃料理化特性对NOx、CO和HC等气体污染物排放影响较小.     

燃料设计策略对低温燃烧负荷拓展和热效率改善北大核心CSCD

在一台高压共轨直喷式柴油机上进行了低温燃烧的研究,并采用燃料设计的理念研究了不同燃料特性对低温燃烧的负荷范围和热效率的影响规律。研究表明:生物柴油为含氧燃料可降低局部当量比,促进和改善缸内燃烧过程,烟度大幅下降,从而拓展了低温燃烧负荷范围。乙醇柴油混合燃料具有较低的十六烷值和较高的含氧量,雾化效果较好,这些特性都有利于降低烟度,拓展低温燃烧的负荷范围。由于低十六烷值燃料较长的滞燃期,允许采用较早的喷射时刻,从而提高了低温燃烧的热效率,尤其是含20%乙醇的混合燃料。低十六烷值含氧燃料(乙醇柴油)在低温燃烧方面具有较大的潜力。     

柴油主要性质对直喷式柴油机滞燃期的影响

本文阐述了柴油比重、芳烃含量以及十六烷值对直喷式柴油机滞燃期的影响,并提供了相应的试验结果。文中还示出了柴油粘度与比重,十六烷值与比重以及十六烷值与芳烃含量等相互关系的多种图线。本文是作者研究燃料对柴油机燃烧影响的成果之一。     

十六烷值改进剂对航空煤油着火的影响

研究了2-乙基己基硝酸酯、乙二醇二甲醚、碳酸二甲酯、草酸二丁酯和硬脂酸甲酯5种十六烷值改进剂对国产3号(RP-3)航空煤油喷射着火特性和衍生十六烷值的影响．在改变环境温度的条件下,测试和计算了燃料喷雾燃烧过程中的压力和放热率,并基于燃油喷雾着火过程的着火延迟和燃烧延迟等指标评估其着火趋势．结果表明：5种十六烷值改进剂的添加都可以提升RP-3航空煤油的低温反应活性,使压力上升过程和放热过程提前,缩短燃油喷雾的着火延迟和燃烧延迟,促进燃料着火,但随着初始环境温度的升高,各改进剂对于燃料着火的促进作用逐渐减弱;在5种十六烷值改进剂中,2-乙基己基硝酸酯效果最好,少量添加即可显著提高RP-3航空煤油的着火倾向,其他4种改进剂的效果相近且较为有限,需在目前试验的基础上大幅提高添加比例才可达到理想效果．在不考虑环境因素的前提下,2-乙基己基硝酸酯是RP-3航空煤油十六烷值改进剂的理想选择,当其添加质量分数为0.4%时,混合燃料的衍生十六烷值与柴油相当．     

直喷式柴油机燃烧低十六烷值柴油的研究

通过实测直喷式柴油机燃烧不同十六烷值柴油时的缸内压力示功图,以此计算出相应的燃烧放热规律。通过分析影响放热规律的有关参数,确定了对几项因子通过试验匹配来进行直喷式柴油机燃用低十六烷值柴油机的初步研究。以试验研究为基础,利用神经网络的非线性映射性能得出了燃用低十六烷值柴油机时几个参数的调整方案。     

生物柴油热重分析及柴油机试验研究

利用热重分析仪在氮气及氧气气氛下,对生物柴油和0#柴油进行热分析,考查了样品的挥发热解及氧化特性,并计算热分析特性参数.对两种燃料进行了柴油机台架对比试验,并对燃烧特性数据进行分析.结果表明:生物柴油有良好的替代性;生物柴油的燃烧性能更加优越,使用在柴油机上时,较为提前的着火延迟期可以使柴油机工作柔和,不粗暴.热重法对燃料蒸发性能的研究对发动机缸内雾化蒸发和燃烧过程有着指导意义.     

G180柴油机燃用甲醇燃料的试验研究

介绍甲醇的物化特性、燃烧特性,讨论柴油机燃用甲醇的技术措施.通过在甲醇中添加着火改进剂、防腐剂和抗磨剂的方法,在柴油机上进行燃用甲醇燃料和柴油的性能对比试验研究.证明所采取的措施能够改变甲醇的物化特性,改善着火和润滑性能,实现甲醇在柴油机中的直接燃烧,动力性、燃油经济性、排放指标和可靠性满足使用要求.     

柴油机燃用乙醇的燃烧技术——混合燃料、双燃料喷射和电火花点火

本文就高速纹影摄影和气缸压力的热力分析法,对使用乙醇作燃料的柴油机的三种燃烧技术的燃烧过程,进行了基本研究。这三种燃烧技术包括:混合燃料、双燃料喷射和电火花辅助点火。在柴油中掺醇由于降低了十六烷值造成着火延迟期变长,但与柴油相比,其碳烟的生成却减少了。在双燃料喷射发动机中,两种燃料的混合方式对燃烧过程影响很大。在电火花辅助点火发动机中,燃烧过程主要受点火时间影响。该发动机的燃烧过程与普通柴油机或汽油机类似,取决于发火时间。依据这些基本研究的结果制成了几台样机。实验表明,该发动机的性能前景良好。     

柴油、天然气双燃料发动机的燃烧特性分析

研究了柴油,天然气双燃料发动机的燃烧特性,并着重分析了引燃柴油供给系统参数对双燃料发支持性的影响。以试验为基础,首先简要比较了柴油,天然气双燃料发动机与柴油机的燃烧特性,并对比了负荷对双燃料发动机燃烧特性的影响。然后分析了最小循环喷油量,引燃柴油量,引燃油喷射压力,喷嘴参数及供油提前角等引燃柴油供给系统参数对最高爆发压力,燃烧放热率,着火开始时间、累积燃烧放热率等柴油,天然气双燃料发动机燃烧特性的     

新配方乙二醇单乙醚含氧燃料对柴油机燃烧和排放的影响

将乙二醇单乙醚(EGME)作为柴油机含氧燃料,选用乙二醇二甲醚(EGDE)作为助溶剂和十六烷值改进剂,按两者体积比2:1配制了新配方乙二醇单乙醚含氧燃料.对新配方含氧燃料的燃烧与排放特性进行研究.结果表明,在柴油中加入体积分数为15%～25%的新配方乙二醇单乙醚含氧燃料,柴油机热效率明显提高,燃烧速度加快,燃烧持续期缩短,着火略有延迟.碳烟和CO排放大幅度降低,碳烟排放降低40.7%～75.0%,CO在高负荷下降低40.0%～60.9%,NOx排放稍有下降,HC排放基本不变.     

掺混比例和喷油压力对柴油/正丁醇低温燃烧的影响

将正丁醇、正庚烷分别与柴油以20∶80和40∶60体积比掺混,在100、130,MPa两个喷油压力下进行柴油机直喷燃烧试验,研究喷油压力和掺混比例对柴油/正丁醇低温燃烧特性和碳烟排放的影响,结果表明:提高喷油压力能够改善柴油/正丁醇掺混燃料高比例EGR燃烧相位滞后问题,在更大EGR率范围实现高效燃烧.随喷油压力提高,十六烷值和含氧对降低碳烟的作用增强,沸点等其他特性作用变小.提高掺混比例,正丁醇对燃烧的影响更明显,燃烧放热始点明显推迟、燃烧反应速度加快,在一定的EGR率范围内热效率提高.掺混比例从20%提高到40%,各燃料特性对碳烟排放的降低作用都显著增大,沸点等其他特性作用成为降低碳烟排放的重要因素,十六烷值的作用更加显著.     

着火改进剂对乙醇--柴油燃料排放特性的影响

随着乙醇含量的增加，乙醇柴油混合燃料的含氧量增大，但热值、十六烷值和粘度下降。助溶剂可以提高混合燃料的稳定性，着火改进剂能提高它的十六烷值。在发动机上的研究结果表明：柴油机的排放与负荷、掺醇量、助溶剂及着火改进剂有关。大负荷时，随着混合燃料中乙醇含量的增加，烟度明显改善，NOx排放有所降低，但使用乙醇柴油混合燃料时，未燃乙醇和乙醛排放增加，而且CO和总碳氢(THC)排放高于柴油，但助溶剂与着火改进剂能降低CO和THC排放，THC排放甚至低于柴油。