丁醇柴油混合燃料燃燒和排放性能的試驗(yàn)研究.pdf

1、由于能源危機(jī)和排放法規(guī)的日益嚴(yán)格，開(kāi)發(fā)清潔代用燃料已成為內(nèi)燃機(jī)研究的熱點(diǎn)之一。本文研究了柴油中摻燒大比例丁醇(丁醇比例為40％，B40)對(duì)柴油機(jī)燃燒和排放性能的影響，并與燃燒純柴油進(jìn)行了對(duì)比分析。
　　 試驗(yàn)研究結(jié)果表明，與純柴油相比，B40混合燃料的缸內(nèi)最大爆發(fā)壓力和最大壓力升高率均升高，滯燃期延長(zhǎng)，燃燒持續(xù)期縮短，指示熱效率稍有降低。與純柴油相比，B40混合燃料的煙度大幅度降低，在低負(fù)荷下，B40混合燃料NOx排放低于純柴油

2、，CO和HC排放較高；在中高負(fù)荷下，與柴油相比，B40混合燃料的NOx排放增加，CO和HC排放變化不大。
　　 廢氣再循環(huán)(EGR)對(duì)柴油機(jī)的燃燒和排放影響較大。隨著EGR率增大，缸內(nèi)最大爆發(fā)壓力和最大壓力升高率稍有降低，滯燃期輕微延長(zhǎng)，指示熱效率平緩上升，CO和HC基本保持不變；當(dāng)EGR率增大到某一“拐點(diǎn)”時(shí)，最大爆發(fā)壓力和最大壓力升高率急劇降低，指示熱效率迅速下降，CO和HC排放顯著增加，B40混合燃料的最大爆發(fā)壓力和最大壓

3、力升高率急劇下降時(shí)的“拐點(diǎn)”對(duì)應(yīng)的EGR率比純柴油小，且隨著工況變化，“拐點(diǎn)”對(duì)應(yīng)的EGR率也相應(yīng)地改變；由于B40混合燃料的煙度極低，其隨EGR率增大基本無(wú)變化；而NOx排放隨EGR率增大顯著降低。
　　 B40混合燃料在不同工況對(duì)應(yīng)一最佳噴油時(shí)刻，在該時(shí)刻噴油，EGR率達(dá)到“拐點(diǎn)”前的正常變化范圍最寬。當(dāng)噴油提前，B40混合燃料的滯燃期縮短，燃燒持續(xù)期變長(zhǎng)，主燃燒放熱時(shí)刻提前，熱效率升高，但壓力升高率增大；從排放上看，噴油提

4、前，B40混合燃料的煙度和HC排放不受影響，CO排放降低，但NOx排放升高。
　　 采用預(yù)噴，可使B40混合燃料的壓力升高率降低，滯燃期縮短，燃燒持續(xù)期變長(zhǎng)，主燃燒放熱時(shí)刻提前，指示熱效率和指示燃油油耗率改善，CO排放稍有增加，NOx和HC排放降低。
　　 綜上所述，柴油機(jī)燃用大比例丁醇柴油混合燃料，采用中等比例EGR率，根據(jù)工況調(diào)節(jié)噴油時(shí)刻，并采用預(yù)噴，可以保證柴油機(jī)柔和工作的同時(shí)，獲得良好的燃油經(jīng)濟(jì)性，并實(shí)現(xiàn)NOx和