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。     

燃烧乙醇-柴油时发动机的性能与排放特性研究

在一台双缸直喷式柴油机上,对燃烧乙醇-柴油时发动机的燃油经济性和排放性进行试验。试验结果表明：与纯柴油相比,乙醇-柴油的当量燃油消耗率和CO排放量在较大负荷工况下有所减小,NOx和碳烟排放在各种工况下都显著降低,但HC的排放量增加;适当减小发动机的供油提前角,对提高燃油经济性和排放性有利。     

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。     

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。     

生物柴油对柴油机NOx排放影响的研究

生物柴油是由动植物油通过酯交换技术得到,作为一种无毒、可生物降解和可再生的发动机代用燃料,已受到越来越多的关注。本文论述了生物柴油对柴油机NOx排放影响的各项研究结果,从喷油时机、燃烧过程和分子结构等方面分析了生物柴油NOx排放增加的原因,并提出了重新调整发动机、改进燃料和排气后处理等解决措施。     

降低非道路用增压柴油机NOx和PM排放的试验研究

为了改善非道路用涡轮增压直喷395E柴油机的排放性能,试验研究了供油提前角、喷油器喷孔直径和启喷压力、喷油器安装倾角等喷油系统参数及燃烧室几何形状对发动机Nox和PM排放的影响.试验结果表明:采用较小喷孔直径(0.23mm)、较小供油提前角(8°CA)、径深比(2.857)和口径比(1.06)适中的缩口哑铃型燃烧室时,Nox、Nox+HC、CO和PM排放分别降低到6.30、7.05、0.90和0.233g/(kW·h),达到了美国EPA第四阶段非道路用柴油机排放标准的要求.     

供油提前角对生物柴油发动机性能影响的研究

在一台4缸涡轮增压直喷式柴油机上进行了柴油、生物柴油和生物柴油混合燃料的对比试验,研究了供油提前角对生物柴油发动机的动力性、经济性和排放特性的影响.研究结果表明:推迟供油提前角后生物柴油的动力性下降,对于B0和B20混合燃料,供油提前角提前2°CA时动力性最好,对于B100燃料,原机的供油提前角的动力性最好;柴油机供油提前角提前,3种燃料的经济性稍有改善,碳烟排放减少,NOx排放增多,在高转速时HC和CO排放基本不变.     

生物柴油的排放试验研究

通过对燃烧生物柴油发动机排放污染物的测量和分析,探讨了生物柴油降低柴油机排气污染物的机理。分析了不同配比的生物柴油燃烧污染物随发动机转速、负荷的变化规律,得到了生物柴油的最佳配比方案。研究结果表明:生物柴油可以有效地降低柴油机的排气污染物,尤其是颗粒污染物;随着生物燃料中油酸甲脂含量的增加,柴油机的各种排气污染物均有不同幅度的降低。     

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。     

柴油机燃用生物柴油的多环芳香烃排放试验研究

在一台直喷式增压柴油机上进行了生物柴油、柴油及其掺混油B20的排放特性试验,分别用玻璃纤维滤膜和“聚氨基甲酸乙酯泡沫（PUF）＋XAD．2”采集了尾气排放物中的颗粒相和气相多环芳香烃（PAHs）,并用色谱．质谱联用仪对PAHs进行了分析。结果表明：生物柴油的颗粒相、气相以及总PAHs的排放在大多数工况下低于柴油,其平均排放浓度均低于柴油。3种燃料的二环PAHs排放均在50％,生物柴油的三环以上PAHs所占比例均低于柴油。生物柴油PAHs排放的毒性当量与柴油相比有较大程度地下降。燃用生物柴油可以降低柴油机PAHs排放物对人体的危害。     

生物柴油发动机燃烧与排放数值模拟及试验研究

对燃用生物柴油的一台增压中冷直喷式柴油机,利用CFD分析软件FIRE建立了喷雾和燃烧计算模型并进行模拟计算,在理论和试验上对模型进行了研究和验证。结果表明,燃料的十六烷值和粘度对放热率影响较大,模拟计算得出的曲线与实测结果吻合较好。并对柴油机喷油参数改变后燃用生物柴油发动机NO和颗粒物排放进行了性能预测。     

氢内燃机NOx排放特性的试验研究

以一台2.0L氢内燃机为测试对象,对其排放及燃烧特性进行了试验研究,探讨了NOx随当量比Φ点火提前角的变化关系.试验结果表明:在Φ=0.88时,NOx生成量达到最大;在Φ<0.88时,NOx的生成量随Φ的增加而增加;在0.88<Φ<1.2时,NOx生成量随Φ的增加急剧减少;当混合气比较稀薄时,点火提前角对NOx的贡献率相对较小.研究结果可用于氢内燃机稀薄燃烧技术的开发,可有效降低氢内燃机NOx排放.     

高级再燃脱硝特性的实验研究

在一台20kW的电加热多功能低NOx试验台上,对影响高级再燃NO还原效率的主要因素进行了试验研究。这些因素包括再燃区过量空气系数α,炉膛温度,燃尽风的喷入位置等。同一温度下,再燃区过量空气系数α（α=0．99）较大时,喷入氨剂后的脱硝效率较高;而α（α=0．75）较小时,氨剂的脱硝效果较差。在NSR（Nitrgen Stoichiometric Ratio,氮化学剂量比,NSR=[NH3]／[NOx],NOx浓度基准值采用相应的单纯再燃工况时NOx排放）=0．5～3的范围内,较高的温度能提高高级再燃脱硝效率。增大燃尽风喷入点与燃烧器之间的距离上能降低NOx的排放。     

柴油掺混生物柴油的乳化油对柴油机性能的影响

在单缸四冲程直喷柴油机上对矿物柴油掺混生物柴油的乳化油进行了系统的研究,实验结果表明:柴油掺混生物柴油后,其耗油量变化很小,而尾气中的碳烟明显降低,NOx在高功率下有所升高;使用柴油掺混生物柴油的乳化油时,可以同时降低碳烟和NOx排放,而油耗变化很小,从而改变使用柴油掺混生物柴油时NOx升高的缺点,达到经济、社会和环保效益的共赢.建议此项技术首先在柴油机发电机组、船或火车上使用,因为这些场合有足够空间可以利用.     

等离子体净化NOx影响因素的试验研究

通过自行设计等离子体反应器,并采用模拟气对其进行了初步研究,得到添加溶液,放电间隙,脉冲频率,NOx的初始浓度,脉冲宽度等参数对NOx转化效率的影响.发现添加溶液、选择适当的阳极针尖到水面的距离、脉冲频率,以及采用上升沿陡峭的窄脉冲可以提高NOx的转化效率,而阴极不锈钢板到水面的距离,以及NOx初始浓度对NOx的转化效率影响不大.本研究为高效等离子体反应器的设计以及进一步的模拟提供了依据.     

柴油机有害排放物生成模拟研究

为了深入了解柴油机缸内有害排放物NOx、碳烟和CO的形成过程,建立了带有直立气门、ω型燃烧室的4102BZLQ柴油机网格模型,采用三维数值模拟与试验相结合的方法,分析了混合气的形成规律,探讨了NOx、CO和碳烟在缸内的形成历程,计算和分析了NOx、碳烟和CO在柴油机缸内的形成及分布规律.同时,还分析了供油提前角、发动机负荷、转速和进气迟闭角等对NOx和CO生成的影响,研究结果表明,进气迟闭角对CO的影响较小,对NOx的影响较大.     

柴油机燃用生物柴油混合燃料排放性能试验研究

通过对柴油机燃用掺入不同比例生物柴油的混合燃料排放性能的试验研究,结果表明：在柴油中掺入不同比例生物柴油的混合燃料,柴油机的CO,Hc和烟度均有较大的降低,NOx的排放略有升高,耗油率基本不变（在最大负荷时,10％,20％,30％的混合燃料和柴油机比较,HC的排放分别减少了20％,33．3％和83．3％;碳烟的排放分别减少了16．2％,51．8％和63．6％）。