汽油-DMF混合燃料的燃烧性能与排放特性试验

为减少对石油的依赖和环境的污染,使丰富的可再生生物质燃料能够在内燃机中使用;在不改变汽油机点火提前角特性和供油系的前提下用单缸四冲程汽油机对汽油-二甲基呋喃(DMF)以及汽油-乙醇混合燃料进行试验研究.研究表明:汽油-DMF混合燃料的指示热效率与燃烧效率稍低于汽油-乙醇,与纯汽油接近,但缸内燃烧压力与燃烧速率比汽油-乙醇高;而且汽油-DMF的油耗率要优于汽油-乙醇,并且DMF掺混质量分数为10%时油耗率在混合燃料中最低;汽油-DMF的常规排放物总体上低于纯汽油.

汽油-DMF和汽油-醇混合燃料的发动机试验

为减少对石油的依赖和环境的污染,在不改变汽油机点火提前角特性和供油系的前提下能够在内燃机中使用生物质燃料;用单缸四冲程汽油机对汽油-二甲基呋喃(DMF)以及汽油-醇混合燃料进行了试验研究。研究表明:汽油-DMF的动力性优于汽油-醇。当汽油-醇中甲醇掺混质量分数为10%时输出扭矩最高,但比在DMF掺混质量分数为10%时下降了5.2%;同样,汽油-醇中甲醇掺混质量分数为10%时输出功率最高,比DMF质量分数为10%下降了11.3%;汽油-DMF的油耗率要优于汽油-醇,其中DMF掺混质量分数为10%时在各种转速下油耗率皆最低,而比能耗则稍高于汽油-醇;汽油-DMF的常规排放物总体上低于汽油-醇。

汽油机燃用汽油-含氧化合物混合燃料时的燃烧特性研究

根据实测示功图，系统分析了汽油中分别掺混甲醇、乙醇、乙醚含氧燃料时的质量燃烧率和最高爆发压力．计算结果表明：与汽油相比，汽油中掺混乙醚可明显缩短着火延迟期和燃烧持续期，并提高缸内最高爆发压力；掺混醇类燃料的比例较小时，可缩短着火延迟期，并明显缩短燃烧持续期；掺混醇类燃料的比例较大时，将使着火延迟期和燃烧持续期增加；

GDI发动机燃用甲醇及甲醇/汽油混合燃料的微粒排放特性研究

在缸内直喷汽油机上进行了燃用纯甲醇和甲醇/汽油混合燃料的微粒排放特性研究,分析了点火定时、喷油定时和过量空气系数对微粒排放的影响规律。试验结果表明:在选定的发动机典型常用运行工况下,燃用纯甲醇燃料(M100)时,缸内直喷汽油机几乎不产生微粒排放;燃用甲醇/汽油混合燃料时(M20或M25),排气微粒数浓度主要集中在核态微粒区域,微粒质量浓度主要集中在积聚态微粒区域,其中M25燃料的微粒排放性要优于M20燃料;随着点火定时的提前,排气微粒数浓度和质量浓度均有所升高;随着喷油定时的提前,排气微粒数浓度降低,微粒质量浓度升高。

木薯乙醇—汽油混合燃料生命周期评价

利用生命周期评价理论,对E10、E22、E85和E100等木薯乙醇—汽油混合燃料进行了生命周期能源、环境及经济性评价,并提出木薯乙醇—汽油混合燃料推广可行度指标。结果表明:与汽油比较,所有木薯乙醇—汽油混合燃料生命周期的整体能源消耗增加,石油消耗降低;生命周期CO、CO2和HC排放降低;生命周期成本增加,并需要政府补贴政策支持。从平衡能源消耗、环境影响和经济性角度考虑,E10是较合适的推广应用形式。

电喷汽油机燃用醇汽油混合燃料的试验研究

研究了多点电喷汽油机燃用醇汽油混合燃料的性能。研究结果表明:在汽油机参数未做任何调整的情况下,醇汽油混合燃料发动机的动力性与汽油机相比有所降低,燃料经济性改善,有效热效率提高。随醇类燃料体积分数的增大,CO排放明显改善,THC排放略有升高,NOx排放的变化不明显。醇汽油混合燃料发动机的醛类排放物明显升高,汽油机的未燃甲醇排放较高,未燃乙醇排放变化不明显。

电喷汽油机燃用甲醇-汽油混合燃料的性能

为了研究不同体积分数的甲醇-汽油混合燃料对多点电喷汽油机性能和排放的影响,通过发动机台架试验,对比分析了发动机的动力性、经济性及排放特性,并用气相色谱分析仪测量了目前法规尚未限制的甲醇和甲醛排放,探讨其排放特性及生成机理。实验结果表明:在外特性工况运行时,甲醇-汽油混合燃料发动机的输出功率在高转速时略高于汽油机,有效燃料消耗率比汽油机低,有效热效率比汽油机高;在负荷特性工况运行时,混合燃料发动机的有效燃料消耗率和有效热效率与汽油机基本相当;随着混合燃料中甲醇体积分数的增加,CO排放有所降低,NOx排放几乎保持不变,THC排放在大负荷时略有升高;混合燃料发动机的甲醛排放明显高于汽油机,并且随甲醇体积分数的增加而增大,而甲醇排放低于汽油机。

压燃式发动机燃用汽油/柴油混合燃料瞬变工况下燃烧及微粒排放特性分析

针对压燃式发动机燃用汽油/柴油混合燃料稳态及瞬态工况下的燃烧及微粒排放粒度分布特征进行了试验研究,分析了汽油掺入比例及EGR对发动机稳态及不同瞬变率的恒转速增转矩瞬变工况超细微粒数量排放的影响规律.结果表明：在大负荷工况下采用高汽油掺入比例的汽油/柴油混合燃料能够在不引起NOx显著增加的前提下进一步降低排气烟度,有助于拓展预混合燃烧过程负荷工况范围;但较高汽油掺入比例易导致油气过度混合,对HC及CO排放有不利影响,尤其会导致小负荷工况下CO排放显著增加.综合考虑不同负荷工况下运行情况,认为汽油掺入比例在40%,～50%,左右较为适宜.燃用汽油/柴油混合燃料时排气颗粒物更趋于细化,其微粒几何平均粒径较柴油明显降低.瞬变工况增负荷过程中,各模态微粒数量浓度均有所升高,随汽油掺入比例增大积聚态微粒数量增加程度变缓,当汽油掺入比例达到50%,时,在高瞬变率工况时积聚态微粒数量无明显增加.高比例EGR条件下,瞬变过程中积聚态微粒数量浓度在增负荷初期便急剧增加,燃用汽油/柴油混合燃料有利于缓解瞬态工况积聚态微粒数量急剧增加的程度.

直喷汽油机燃用高比例正丁醇-汽油混合燃料的燃烧特性

在一台增压直喷汽油机上,进行了不同调和比例正丁醇-汽油混合燃料的燃烧特性研究,特别针对高比例正丁醇-汽油混合燃料(丁醇体积分数为40%,)进行燃烧特性研究.结果表明,在相同负荷下,与汽油和低比例正丁醇-汽油混合燃料(丁醇体积分数为15%,)相比,高比例混合燃料的滞燃期和燃烧持续期缩短,缸内最大爆发压力和瞬时放热率峰值升高,同时主放热时刻提前,燃烧反应速度加快;此外,高比例正丁醇-汽油混合燃料的燃烧稳定性增强,但抗爆震能力减弱;尽管其燃油消耗率有所升高,但有效热效率得到改善.

木薯乙醇-汽油混合燃料生命周期排放多目标优化研究

建立了木薯乙醇 汽油混合燃料生命周期排放单目标和多目标优化模型 .以生命周期CO ,NOx,PM ,HC ,SOx,CO2 排放为优化目标 ,对木薯乙醇 汽油混合燃料生命周期排放进行了单目标及多目标优化 ,并进行了灵敏度分析 .结果表明 :多目标优化后木薯乙醇 汽油混合燃料的混合比例为 6 3% .与原始值相比 ,多目标优化后生命周期CO排放略有升高 ,NOx 升高 1 5 % ,PM升高 1 9% ;生命周期HC、SOx 和CO2 分别降低 8%、5 0 %和 2 1 % .

汽油机燃用乙醇/汽油混合燃料的研究进展

总结了目前在汽油机上已经开展的有关乙醇/汽油混合燃料的试验研究,主要包括:燃用乙醇/汽油混合燃料对发动机的动力性、燃油经济性和排放性能的影响;催化转化器、过量空气系数(Φat)以及压缩比和点火时刻对燃用乙醇/汽油混合燃料时发动机的燃烧和排放特性的影响。最后对其发展和研究方向做出展望。

木薯乙醇—汽油混合燃料生命周期能源消耗多目标优化研究

建立了木薯乙醇—汽油混合燃料生命周期能源消耗单目标和多目标优化模型。以生命周期总体能源消耗、化石燃料消耗和石油消耗为优化目标,对木薯乙醇—汽油混合燃料生命周期能源消耗进行了单目标及多目标优化,并进行了灵敏度分析。结果表明:多目标优化能使木薯乙醇—汽油混合燃料的生命周期总体能源、化石燃料和石油消耗同时降低,可以为木薯乙醇—汽油混合燃料的应用提供决策依据,具有重要的应用价值。

Ml-Ca-Ni系储氢合金的储氢特性及其在氢──汽油混合燃料车中的应用

系统研究了稀土系Ｍｌ－Ｃａ－Ｎｉ（Ｍｌ：富铜混合稀土）储氢合金的储氢特性。实验结果表明，该系列合金吸放氢量大、动力学性能优良，其中，合金Ｍｌ０．８Ｃａ０．２Ｎｉ５的吸放氢量可达１８０ｍｌ／ｇ以上。以储氢合金Ｍｌ０．８Ｃａ０．２Ｎｉ５氢化物作为氢的储存方式，研制了２０Ｎｍ３氢容量的车用燃料箱。以燃料箱作为氢源对汽油机进行台架对比试验，结果表明：氢－汽油混合燃料发动机可节省汽油３０％，发动机相对热效率提高１０％以上，发动机排出的ＣＯ含量减少７０％以上，ＨＣ、ＮＯｘ含量也降低：以燃料箱作为供氢系统进行了氢－汽油混合燃料车道路示范性试验。

电喷汽油机燃用甲醇汽油混合燃料的排放及催化转化特性研究

研究了多点电喷汽油机燃用不同掺混比的甲醇汽油混合燃料时的排放及催化器的转化性能。研究结果表明:在汽油机参数未做任何调整的情况下,甲醇对催化器前的CO、HC和NOx排放及其催化转化效率的影响与汽油机的转速、负荷和空燃比控制策略有关;随着甲醇汽油混合燃料中甲醇含量的增加,未燃甲醇的排放量变化不大,甲醛排放量增大,乙醇的排放量略有降低,乙醛的排放量很低并基本保持不变;醇、醛类排放经过三效催化转化器后基本接近零排放水平。

汽油机燃用乙醇和含水乙醇与汽油的混合燃料的试验研究

报导了在摩托车汽油机中燃用乙醇-汽油混合燃料的试验结果,并与燃用汽油时的结果进行了对比分析。结果显示,汽油机燃用乙醇和汽油的混合燃料,当纯乙醇或含水5%的工业乙醇在混合燃料的比例为10%的时候,即使发动机的结构不变、燃油系统和点火系统不作任何调整的时候,发动机的全负荷输出不受影响,发动机的能耗率得到改善、HC和CO排放有所降低,但是NOx排放会有显著的增加。

电喷汽油机燃用甲醇/汽油混合燃料的燃烧特性

为了研究在汽油中掺混不同比例甲醇时对多点电喷汽油机燃烧放热规律的影响,通过实测示功图,对比分析了各种燃烧特征参数随发动机运行工况的变化规律。分析结果表明:在中、低转速时,甲醇/汽油混合燃料发动机的最高燃烧压力和最大压力升高率在中、小负荷时与汽油机基本相同,在大负荷时略高于汽油机;在高转速时混合燃料发动机的最高燃烧压力和最大压力升高率明显高于汽油机;在整个负荷范围内,混合燃料发动机的着火延迟期比汽油机的略长;混合燃料发动机的燃烧持续期在小负荷时比汽油机短,在中、大负荷时与汽油机基本相同;在中、小负荷时,汽油机的最大燃烧放热率和循环变动系数略高于混合燃料发动机,在大负荷时,两者基本相同;发动机转速对燃烧特征参数随掺混比的变化趋势没有明显的影响。

甲醇对甲醇汽油混合燃料发动机碳氢排放贡献率的定量研究

在一台JL368Q3型汽油机上,通过考察发动机燃用体积分数分别为10%、20%和85%的甲醇汽油混合燃料时甲醇和碳氢(HC)的排放特性,研究了甲醇和汽油各自的排放率随发动机排气温度的变化规律和甲醇掺混比的影响,以及甲醇对发动机碳氢排放的贡献率。试验结果表明:甲醇掺混比对甲醇排放率的影响不大,在各掺混比下,甲醇排放率均不超过8g/kg,且随发动机排气温度的升高呈现指数降低的趋势;汽油的碳氢排放率比甲醇排放率高一个数量级,甲醇体积分数为10%时发动机的碳氢排放率在中高负荷时最低,约为40g/kg;在各甲醇掺混比下,汽油均是发动机碳氢排放的主要来源,甲醇对发动机碳氢排放的贡献率不超过8%。

电喷汽油机燃用丁醇-汽油混合燃料的非常规排放特性

对某电控进气道多点喷射汽油机燃用国-Ⅳ汽油、纯丁醇、丁醇体积混合比分别为10%、15%、20%、50%、85%的丁醇-汽油混合燃料的非常规排放特性进行了试验研究,试验时未对发动机进行任何改动。研究结果表明:发动机燃用丁醇-汽油混合燃料的动力性、SO2排放和温室气体排放降低,燃油消耗率和醛类排放增加,其降低或增加幅度随混合燃料中丁醇体积混合比的增加而增大。当丁醇体积比低于20%时发动机的醇类排放降低,当混合比例超过20%时发动机的醇类排放增大。在汽油中加入丁醇可以有效的降低燃油中的硫含量,降低发动机的硫氧化物和温室气体排放。

汽油／柴油混合燃料对压燃式发动机预混燃烧及排放的影响

对一台高压共轨增压中冷压燃式发动机燃用汽油/柴油混合燃料的预混合燃烧特性进行了试验研究,分析了汽油掺入比例、EGR以及喷油参数对发动机燃烧过程和排放的影响规律。结果表明:汽油/柴油混合燃料可有效延长燃烧过程的滞燃期,缩短燃烧持续期,有利于增大预混合燃烧量;提高汽油掺入比例,可有效拓展发动机实现预混压燃的负荷范围,能够在不引起NO_x增加的前提下显著降低排气烟度。采用汽油/柴油混合燃料配合EGR技术有利于同时降低NO_x及排气烟度,随着EGR的引入,NO_x排放呈线性下降趋势,且在低进气氧浓度条件下可实现较好的烟度排放。大负荷工况下,利用EGR和两段喷射协同控制策略,并合理匹配预喷参数,可在不降低热效率的情况下,进一步改善发动机的排放特性。

一种汽油车用二甲醚混合燃料的开发研究

分析了二甲醚 (DME)的特点 ,将DME、LPG及添加剂复合优化 ,增加了复合燃料的含氧量 ,提高了复合燃料的辛烷值。经台架、道路、排放性能测试 ,该燃料能够作为汽油机汽车燃料 ,使用方法与LPG相同 ,使用性能与RON90汽油相当 。