以醇类为助溶剂的乙醇柴油混合燃料的试验研究

为了研究醇类在乙醇柴油混合燃料中的助溶效果,以及添加醇类助溶剂后,柴油机燃用乙醇柴油混合燃料的排放性能,分别做了助溶试验和排放性能试验。助溶试验时,选择碳原子数依次增大的正丁醇、正庚醇、正癸醇作为助溶剂,按柴油、乙醇、助溶剂的体积比为75∶20∶5的比例,分别在温度为0、10、20、30℃的恒温条件下配制混合燃料,摇匀静置,观察互溶情况和分层时间,结果发现,柴油乙醇直接混合会立即产生分层;加入助溶剂后会提高互溶效果,过一段时间才会分层;10℃以上环境均能保证柴油乙醇燃料稳定互溶15 d以上;随温度的升高和助溶剂碳原子数的增加稳定互溶时间有增大趋势。排放试验在一台YC6 J170-21车用柴油机上进行,在100%负荷率下,分别测试不同助溶剂的柴油乙醇燃料的CO、HC、NOx和碳烟的排放,结果表明,与纯柴油相比,柴油乙醇燃料的CO排放没有增加;中高转速下,HC和碳烟排放明显下降;NOx排放全程下降;以正丁醇为助溶剂的柴油乙醇燃料的CO、HC、NOx和碳烟的排放最低。     

EGR率对正丁醇/柴油燃烧过程及排放的影响

采用不同EGR率,对柴油机燃用含正丁醇质量分数为10%的混合柴油(N10)进行了台架试验,研究了EGR率对燃用正丁醇/柴油的燃烧过程与排放的影响.结果表明:相同工况下,随着EGR率的增加,最大爆发压力下降,压力急剧升高点所对应的曲轴转角后移,主燃烧开始时刻和瞬时放热峰值也发生明显后移,滞燃期有所延长,放热峰值逐渐下降;柴油机HC,CO,碳烟排放随着EGR率的增加而有所升高,但碳烟排放仍低于柴油;NOx排放随着EGR率的增加而逐渐降低,且高负荷时,降低趋势更为明显,负荷为75%时,与EGR率为0相比,EGR率为10%时NOx排放降低了47.2%,EGR率为20%时NOx排放降低了86.3%.     

柴油机燃用乙醇-柴油-汽油混合燃料的试验研究

以汽油为助溶剂配制出均匀稳定的乙醇-柴油-汽油混合燃料，在单缸四气门135柴油机上对燃用不同配比混合燃料及使用不同油嘴型式进行了性能试验。结果表明：燃用适当配比的乙醇-柴油-汽油混合燃料，柴油机动力性、经济性基本不变，碳烟和NOx排放下降明显；着火滞燃期延长，缸内平均温度下降，燃烧速率加快，燃烧持续期缩短；当使用HL伞喷油嘴燃用E20G15燃料时，着火滞燃期进一步延长，油气混合速率和混合气均匀度明显提高，在整个工况范围内，气缸压力和缸内平均温度均较低，碳烟和NOx排放同时降低，其燃烧过程具有明显的热预混合燃烧特征。     

柴油机燃用乙醇-柴油-汽油混合燃料的试验研究

以汽油为助溶剂配制出均匀稳定的乙醇-柴油-汽油混合燃料,在单缸四气门135柴油机上对燃用不同配比混合燃料及使用不同油嘴型式进行了性能试验。结果表明:燃用适当配比的乙醇-柴油-汽油混合燃料,柴油机动力性、经济性基本不变,碳烟和NOx排放下降明显;着火滞燃期延长,缸内平均温度下降,燃烧速率加快,燃烧持续期缩短;当使用HL伞喷油嘴燃用E20G15燃料时,着火滞燃期进一步延长,油气混合速率和混合气均匀度明显提高,在整个工况范围内,气缸压力和缸内平均温度均较低,碳烟和NOx排放同时降低,其燃烧过程具有明显的热预混合燃烧特征。     

直喷式柴油机燃用生物柴油的性能与排放

为了研究生物柴油在柴油机上的应用,在一台四缸涡轮增压直喷式柴油机上进行不同掺混比生物柴油与柴油混合燃料的性能对比试验,分析了在不同转速和负荷下柴油机燃用不同掺混比混合燃料的动力性、经济性和排放特性。研究结果表明:生物柴油与柴油相比,在2 200 r/min负荷特性下,有效能耗率减少,NOx排放增加较多,中小负荷碳烟排放基本相同,大负荷碳烟排放明显降低,中小负荷HC排放明显降低,大负荷HC排放基本一致,CO排放基本不变;在外特性下,功率略有增加,HC排放和碳烟排放均有所降低,CO排放和NOx排放增加。     

食用油下脚料制生物柴油混合燃料的发动机性能改善研究

在单缸直喷柴油机上燃用生物柴油混合燃料进行动力性与经济性、燃烧与排放特性试验。研究表明:与燃用纯生物柴油相比,发动机燃用生物柴油醇类混合燃料功率降低;有效燃油消耗率增加,有效能量消耗率降低;燃烧压力曲线后移,小负荷时峰值压力降低,中高负荷时峰值压力增加;CO与碳烟排放浓度降低(掺混甲醇效果更好)、HC排放略有增加但绝对值低、NOX排放基本保持不变。     

小型直喷柴油机燃用生物柴油的放热规律

利用发动机试验台架和燃烧分析仪,测录了燃烧压力随曲轴转角的变化关系,计算并对比分析了发动机燃用生物柴油和柴油时的燃烧放热规律.结果表明:与燃用柴油相比,生物柴油的最高燃烧压力和最大压力升高率在低速、小负荷时明显较高;在高速、小负荷时与柴油发动机的基本相同;在大负荷时低于柴油机的水平,对应的曲轴转角略有提前;生物柴油的瞬时燃烧放热率峰值随转速和负荷的变化趋势与最高燃烧压力基本相同,对应的曲轴转角提前2° CA～3° CA;生物柴油的燃烧始点比柴油早1° CA～2° CA,整个燃烧过程有所前移;生物柴油发动机在小负荷时工作粗暴,而在大负荷时工作柔和.     

柴油机进气预混甲醇降低碳烟与NOx排放的试验研究

介绍了在发动机进气系统加入不同预混量甲醇对柴油机碳烟和NOx排放的影响.采用一种组合燃烧模式,该模式是指低负荷时发动机仅燃用柴油,中等以上负荷燃用柴油与预混甲醇.试验在一台改装的喷醇发动机上进行.与原柴油机性能进行的对比表明,采用组合燃烧方式的喷醇发动机的碳烟、NOx排放以及经济性明显优于原柴油机.同样工况下碳烟和NOx排放分别可以减少40%和15%以上,同时燃料消耗率也有大幅度改善.     

乙醇-柴油在线混合燃料的燃烧排放特性

为了改善柴油机在不同工况时的排放,建立了超声波乙醇柴油在线混合装置,以实现适时混合不同比例的乙醇柴油燃料。在一台柴油机上试验研究了这种在线混合燃料的燃烧与排放特性,结果表明:随着混合燃料中乙醇体积分数的增加,碳烟排放明显降低,其最大降幅达74%,而且燃烧持续期缩短;但在中、高负荷工况NOx排放明显增多,因此尚需采取措施降低乙醇柴油混合燃料燃烧时的NOx排放。在一台可视化发动机上的研究结果表明:随着乙醇体积分数的增加,燃烧持续期也缩短,而且火焰亮度降低,碳烟形成得到了抑制。     

F-T柴油/乙醇混合燃料的燃烧及排放特性

在具有高十六烷值的F-T柴油中添加不同比例的乙醇燃料制得乙醇/F-T柴油混合燃料,通过与0#柴油和纯F-T柴油进行比较,研究其燃烧和排放特性。研究结果表明:与0#柴油相比,F-T柴油的滞燃期最短,混合燃料的滞燃期小于0#柴油、大于F-T柴油,且混合燃料乙醇比例越高,滞燃期越长;混合燃料燃烧始点提前,累计放热量达50%时的曲轴转角CA50增大,燃烧放热中心推迟,燃烧放热率第一峰值点下降,预混燃烧放热量降低,使燃烧温度降低,第二峰值点上升,扩散燃烧比重增大。在外特性2 000 r/min下,相比于0#柴油,混合燃料E10、E20的NO_x排放分别降低了24.9%和30.6%,碳烟排放分别降低了65.1%和76.2%,甲醛排放分别降低了67.7%和45.9%。     

电站机组使用柴油/甲醇双燃料发动机试验

文章在不改变柴油电站机组原动机结构参数的情况下,设计了柴油/甲醇双燃料喷醇控制系统,采用组合燃烧方式,即低负荷时发动机仅燃用柴油,中等以上负荷燃用柴油与预混甲醇,试验了发动机的动力和排放性能。试验表明,在额定转速下,双燃料发动机与柴油机相比动力性有所提高,NOx和碳烟排放大为改善,调速性能也可满足机组要求。     

柴油机排放微粒后处理技术试验研究

介绍了两种柴油机微粒后处理技术 .一种是陶瓷过滤体微波再生技术 ,通过波导尺寸和再生腔的优化设计 ,使得微波传输效率高 ,微波在再生腔分布均匀 ,再生效率可以达到 90 %左右 ,并通过对二次空气的供给流量、供给时间、加热时间的优化 ,可以使再生持续时间减少到 7min.另一种是新近开发的柴油机后处理系统 ,即以不锈钢丝网过滤结合电晕荷电技术为微粒捕集方法及以压缩空气反吹结合旋风分离技术为丝网再生方法的后处理系统 ( ESSNF) ,61 1 0 A柴油机台架试验的结果证明此系统简单可靠 ,成本相对较低 ,平均过滤效率可达 60 % ,再生效率可达 80 % .     

柴油机燃用柴油/乙醇混合燃料的燃烧特性

分析了柴油机燃用柴油/乙醇混合燃料的燃烧特性和放热规律,研究了相同十六烷值条件下混合燃料中含氧量对燃烧特性和放热过程的影响,为柴油机燃用含氧混合燃料提供理论指导和试验依据.研究结果表明:十六烷值改进剂(亚硝酸异戊酯)的体积分数为0.2%时,可使其着火性能与乙醇的体积分数减小10%时的水平相当.当保持十六烷值不变,混合燃料中氧的质量分数提高3.6%,扩散燃烧期和总燃期的曲轴转角平均缩短0.8°,中高负荷放热率曲线型心位置的曲轴转角向上止点平均靠近0.25°,可以认为,试验结果反映了混合燃料含氧量对燃烧的影响.     

直喷式柴油机高强化燃烧新技术研究

抓住影响柴油机燃烧过程的主要因素，提高混合气形成质量，组织稀薄均质预混合燃烧方式，控制上止点着火，获得理想放热规律，在4气门1135型直喷式试验机上取得了经济性和排放性全面改善的效果。模拟的增压试验对不同增压比、气门重叠角、喷油定时及喷孔尺寸进行了实验研究。结果表明：适当提高增压比和加大气门重叠角，是柴油机强化燃烧的重要措施。     

小型高速单缸卧式柴油机的直喷式燃烧研究

将Ｓ１１００Ａ型柴油机的气缸直径从１００ｍｍ扩大到１０２ｍｍ，并且将其涡流式燃烧系统改为直喷式燃烧系统。在此基础上研制成功了１１０２型直喷式柴油机。实验结果表明，１１０２型直喷式柴油机比Ｓ１１００Ａ型涡流室式柴油机的性能指标有了较大幅度的提高。在标定工况下，输出功率从１１ＫＷ提高到１２．５ＫＷ，转速从２２００ｒ／ｍｉｎ提高到２３００ｒ／ｍｉｎ，燃油消耗率从２５３ｇ／（ｋＷ．ｈ）降低到２３４ｇ／（ｋ     

微粒捕集器喷油再生过程柴油消耗量最优控制

基于喷油助燃过程的热工机理,建立柴油消耗量真实目标泛函,并采用泛函分析与自适应变尺度混沌免疫算法相结合的方法对其进行融合处理,得出能计算喷油助燃过程中燃烧器内的烟气最优升温速度曲线和柴油消耗量最优控制的目标函数.研究结果表明:随喷油助燃再生时间不同,柴油消耗量最优值呈先减小后增加的趋势,当再生时间由8.0 min减小为5.0 min时,对应的柴油消耗量增加0.29倍;对喷油助燃再生柴油消耗量实现最优控制后,喷油助燃再生过程柴油消耗量降低25％～35％.     

实现预混合燃烧改善柴油机性能的试验研究

阐述了通过改变柴油机的燃烧方式，即采用伞形喷射燃烧方式和油膜雾化燃烧方式，实现预混合和近似等压燃烧．在四气门１３５型及１Ｅ２３０Ａ型柴油机上试验表明，降低燃油消耗率约６ｇ／（ｋＷ·ｈ），排放也明显改善．     

柴油机采用分段调节实现预喷油的研究

介绍采用主副喷油泵及双通道喷嘴分段调节实现预喷油的研究． 调节副喷油与主喷油间隔角为 ８℃ Ａ～１０℃ Ａ 时，实现了初始喷油率低、后期喷油率高的双峰喷油规律． １ Ｅ１５０ Ｃ 型柴油机性能试验表明，采用分段调节式喷油，油耗率降低 ４ ｇ／（ｋ Ｗ ·ｈ）， Ｎ Ｏｘ 排放下降了 ４４％ ．     

机车柴油机数字式电子调速器

为提高我国内燃机车柴油机的调控水平,研制一种以ＭＣＳ－８０９Ｃ１９６ＫＣ单片机为核心的机车柴油机数字式电子调速器,介绍了其硬件结构和软件设计方法。配机实验表明该调速器在性能上优于目前正在使用的机械液压式调速器,并且在控制方式智能化和功能扩展能力方面显示了其优势。     

柴油燃料性质对内燃机排放的影响及机动车燃料的发展趋势

对显著影响内燃机排放的柴油燃料的性质进行表征,通过分析燃料化学组成对机动车污染排放物的影响,提出降低柴油中硫和芳香烃含量、改进十六烷值可满足排放标准的要求.从几个关键技术指标对机动车柴油燃料发展趋势进行总结,提出降低改进内燃机排放的技术措施.