喷气燃料/柴油混合燃料燃烧及颗粒物特性

为研究柴油机燃用喷气燃料/柴油混合燃料燃烧及排放颗粒物特性,配制喷气燃料(RP-3)掺混体积分数20%、40%、60%以及纯柴油的4种燃料(D80K20、D60K40、D40K60、D100),通过台架试验研究了缸内燃烧过程,采集了颗粒物,利用透射电镜、拉曼光谱仪、热重分析仪对不同掺混体积分数混合燃料排气颗粒的物理化特性进行研究。结果表明:与D100相比,D80K20、D60K40、D40K60缸内最高燃烧温度增加幅度小于11℃,缸内压力变化不大,压力峰值对应的曲轴转角后移1.35~2.16°CA,滞燃期延长0.39~1.64°CA,燃烧持续期缩短0.21~0.86°CA;颗粒总体排列呈现链状或枝状,不同RP-3掺混体积分数(D100、D80K20、D60K40、D40K60)下颗粒的计盒维数分别为1.8569、1.9386、1.9563、1.9836,D_(1)峰与G峰的比值(I_(D1)/I_(G))分别为1.09、1.03、0.92、0.85,随着RP-3掺混体积分数的增加,颗粒物堆叠程度略有增加,颗粒物表面碳排列更加有序,颗粒物的活化能增加,氧化活性降低,不易被氧化。

涡流室柴油机喷油系统优化对排放和噪声的影响

以R180柴油机为样机研究了喷油系统参数对小型非道路涡流室柴油机排放和噪声的影响,运用数值模拟和试验相结合的方法,通过优化喷油系统参数提高喷油压力、获得合理的喷油规律、减少滞燃期内的喷油量来优化燃烧过程。结果表明:喷油系统优化后柴油机标定工况有效燃油消耗率下降了4.4%,烟度减少了2.0 BSU;整机NOx、CO、HC、颗粒(PM)排放与原机相比分别下降了27.8%、72.2%、75.9%、54.2%;最高燃烧压力下降了11.84%,压力升高率降低了48.5%,实测整机噪声声功率级下降了1.4 dB(A)。柴油机整机性能、排放和噪声性能大幅度提升,优化后整机排放满足非道路柴油机国三排放限值要求,研究结果可为小功率涡流室柴油机的排放和噪声等性能优化提供参考。