基于燃料設(shè)計(jì)的含氧燃料柴油機(jī)預(yù)混合低溫燃燒研究.pdf

1、本文基于燃料設(shè)計(jì)方法，將生物柴油和乙醇等含氧燃料應(yīng)用到了預(yù)混合低溫燃燒模式，深入系統(tǒng)研究了燃料含氧對(duì)低溫燃燒的燃燒過程和排放物生成的影響規(guī)律。全文工作如下:
　　(1)在高壓共軌電控噴油系統(tǒng)上開展了燃料噴射和噴霧特性的研究。研究發(fā)現(xiàn)，生物柴油與柴油的噴油延遲無明顯差別，兩者具有相似的噴油速率。生物柴油的噴霧貫穿距離比柴油長(zhǎng)，噴霧錐角比柴油窄，索特平均直徑比柴油大，霧化比柴油差。生物柴油中摻入乙醇后，噴霧貫穿距離變短，噴霧錐角變大，

2、索特平均直徑減小，霧化效果顯著改善。
　　(2)通過模擬計(jì)算，分析了碳煙顆粒的生成規(guī)律，發(fā)現(xiàn)生物柴油和乙醇對(duì)碳煙顆粒的生成具有明顯的抑制作用。在低溫燃燒模式下給定富油區(qū)內(nèi)的碳煙顆粒生成量，柴油最多，生物柴油次之，生物柴油-乙醇混合燃料最低。
　　(3)在單缸柴油機(jī)上研究了含氧燃料在預(yù)混合低溫燃燒模式下的燃燒、排放和負(fù)荷特性。結(jié)果表明，基于霧化的改善，滯燃期的延長(zhǎng)和燃料含氧對(duì)碳煙顆粒生成的抑制作用，生物柴油-乙醇混合燃料在所有

3、測(cè)試工況下都保持了超低的碳煙排放。生物柴油-乙醇混合燃料消除了碳煙排放與NOx排放的此消彼長(zhǎng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了碳煙排放和NOx排放的同時(shí)降低，并保持了高的燃燒效率。通過使用生物柴油-乙醇混合燃料和進(jìn)氣增壓將預(yù)混合低溫燃燒模式的最大負(fù)荷拓展到了0.82 MPa IMEP，且保持了碳煙排放低于0.5FSN，NOx低于1 g/kg-fuel，燃燒效率高于96％。
　　(4)對(duì)預(yù)混合低溫燃燒模式下的顆粒物數(shù)量排放進(jìn)行了研究。從顆粒物粒徑分布角度

4、分析:生物柴油在約70 nm以上的顆粒物數(shù)量濃度低于柴油，約70 nm以下的顆粒物濃度高于柴油;生物柴油-乙醇混合燃料在約20nm以上的顆粒物數(shù)量濃度最低，在約20 nm以下的顆粒物數(shù)量濃度高于柴油。從顆粒物總數(shù)量角度分析，生物柴油的顆粒物總數(shù)量比柴油增多約38％，生物柴油-乙醇混合燃料的顆粒物總數(shù)量比柴油降低約33～47％。
　　(5)研究了燃料含氧量對(duì)預(yù)混合低溫燃燒排放產(chǎn)物的影響，發(fā)現(xiàn)提高燃料含氧量能顯著地降低碳煙排放，但對(duì)N