柴油乙醇組合燃燒及其在發(fā)動機(jī)上應(yīng)用的研究.pdf

1、乙醇是一種可再生燃料,采用柴油／乙醇組合燃燒(DECC)模式,將摻水乙醇作為燃料應(yīng)用到壓燃式發(fā)動機(jī)上以替代柴油,可以實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)的高效清潔燃燒。本課題的目的就是在研究柴油／乙醇組合燃燒特性的基礎(chǔ)上,對發(fā)動機(jī)應(yīng)用DECC模式提升排放品質(zhì)進(jìn)行研究。
　　 通過定容燃燒彈試驗(yàn),研究了初始壓力為3MPa下柴油在乙醇和空氣混合氣氛圍中著火特性,結(jié)果表明,乙醇的加入延長了柴油的滯燃期,縮短了高溫反應(yīng)的放熱時(shí)間,加快了高溫反應(yīng)的進(jìn)行。
　

2、　 在一臺單缸機(jī)上,對比分析了原機(jī)和柴油乙醇組合燃燒模式的燃燒性能。結(jié)果表明,乙醇的加入使得著火始點(diǎn)較原機(jī)推遲,放熱率峰值增大,初始放熱率急劇升高。當(dāng)30％摻水乙醇的加入后,其峰值放熱率進(jìn)一步升高,著火始點(diǎn)也較純乙醇推遲更多,初始放熱率所占比重比純乙醇進(jìn)一步增大。
　　 在直列泵式、增壓中冷國Ⅱ發(fā)動機(jī)上采用柴油／摻水乙醇組合燃燒方式,并加裝氧化催化轉(zhuǎn)化器后,按照國Ⅲ規(guī)定的檢測方法,對比純柴油排放,該機(jī)的NOx由6.49 g／k

3、W.h降到3.46 g／kW.h,微粒由0.142 g／kW.h降到0.089 g／kW.h,HC和CO測量值分別為0.34 g／kW.h和0.10 g／kW.h。ELR測試結(jié)果為0.687m-1。除微粒僅達(dá)國Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)外,其他排放達(dá)到了國Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)且經(jīng)濟(jì)性保持不變。進(jìn)而在電控高壓共軌、增壓中冷國Ⅲ發(fā)動機(jī)上,研究了柴油／摻水乙醇組合燃燒模式下的排放性能,利用先進(jìn)的傅立葉變換紅外光譜分析儀(FTIR),對包括常規(guī)氣體排放和醛類排放進(jìn)行全面

4、檢測。結(jié)果表明,在加裝氧化催化后處理器后,與原機(jī)相比,NOx比排放從4.108 g／kW.h降至3.034 g／kW.h,PM比排放從0.079g／kW.h降至至0.068 g／kW.h,HC、CO比排放分別從0.209 g／kW.h、0.59 g／kW.h降至至0.094 g／kW.h、0.02g／kW.h；乙醛和甲醛排放與原機(jī)相當(dāng)；經(jīng)濟(jì)性分析表明,DECC模式下,燃料經(jīng)濟(jì)性存在一個高效運(yùn)行區(qū),在中高轉(zhuǎn)速、中高負(fù)荷可以獲得較低的當(dāng)量比