乙醇-甲酯-柴油含氧燃料对柴油机性能与燃烧特性的影响

在一台四缸柴油机上燃用乙醇-甲酯-柴油混合燃料,使得乙醇含量达到30%.研究了氧含量对柴油机动力性、经济性以及燃烧特性的影响.结果表明,在发动机不做调整的情况下,含氧燃料会使发动机动力有所下降,有效燃油消耗率上升,但等效燃油消耗率基本不变.乙醇含量越多,燃烧滞燃期越长,E20B、E30B的滞燃期比柴油分别长1.2°CA和2.5°CA;燃烧持续期会缩短,全负荷时E10B的燃烧持续期比柴油缩短了5°CA,E30B的燃烧持续期比柴油缩短了10°CA;另外随着乙醇含量的增多,最大爆发压力升高,放热率峰值增大.

柴油-米糠油生物柴油-甲、乙醇混合燃料特性实验

利用三元相图研究了柴油-米糠油生物柴油-乙醇混合燃料在不同温度和不同乙醇质量分数下的稳定性。选取不同配比的混合燃料对其燃料特性以及在发动机上燃用时燃烧和排放状况进行了研究,并与普通柴油进行了比较。研究表明随着温度降低,三相系统的稳定性降低;乙醇的含水率对系统稳定性有很大影响,含水率越大系统稳定性越差;混合燃料的燃料特性和普通柴油有一定差别,但总体上并不十分明显;随着混合燃料中乙醇含量增加,发动机输出功率降低,有效燃油消耗率增加,但与普通柴油相差并不大;CO、HC、NOx的排放量也随着乙醇含量增加而增加。掺入米糠油生物柴油可以明显改善柴油醇的燃料特性以及燃烧和排放状况。

混合草酸酯与柴油共混燃料燃烧及排放特性的试验研究

为了缓解柴油机燃用化石燃料带来的不可再生能源消耗及环境污染问题,本文开发了一种可用于柴油机共混燃烧的新型含氧燃料——混合草酸酯(mMAO)。以TBD234V6型船用柴油机为研究对象,分别配置mMAO体积分数为0%、10%、20%和30%的mMAO/柴油共混燃料,探究共混燃料在不同运行特性下对船用柴油机燃烧及排放特性的影响。试验结果表明:在不同运行特性下,mMAO掺混后改善了燃料的雾化质量,燃烧速度提高,缸内燃烧更充分,使柴油机的缸内最高燃烧压力有不同程度的升高。与纯柴油相比,共混燃料燃烧还可以改善柴油机的经济性。以100%负荷工况为例,相较于M_(0),共混燃料中的M_(20)的缸压峰值略有升高,碳烟和CO排放分别降低了51.22%和25.07%,NO_(x)和HC排放分别增加了5.65%和35.95%;综合考虑柴油机的燃烧、经济及排放性能,M_(20)可以作为该负荷下的最佳掺混比。该研究为mMAO作为柴油替代燃料在船舶发动机领域的推广应用潜力的评估提供了理论依据。

生物柴油-乙醇和生物柴油-甲醇混合燃料排放特性研究

为改善发动机燃用生物柴油排放特性,通过向生物柴油添加甲醇/乙醇形成混合燃料在一台单缸柴油机上进行负荷特性下排放对比研究。结果表明:掺醇混合燃料CO的排放量在中高负荷较B100低,生物柴油-甲醇混合燃料好于生物柴油-乙醇;在整个负荷范围内,掺醇的混合燃料HC排放量都较B100稍高;四种混合燃料在整个负荷范围内NOx的排放量较B100无规律;掺醇形成的混合燃料较B100来看,碳烟排放量全线下降。

大豆油甲酯-柴油混合燃料特性研究

近年来,生物柴油作为一种无毒的、可生物降解的、可再生的柴油机代用燃料倍受关注。为优化生物柴油的应用,对比分析了大豆油甲酯生物柴油与柴油混合液的低温流动性、雾化和蒸发性、安定性、腐蚀性、清洁性和互溶性。结果表明:与柴油相比,B5、B10、B15、B20、B25和B30的凝点和冷滤点保持不变;闪点、20℃运动粘度、40℃运动粘度、密度和50%馏出温度分别平均增加26.8%、7.2%、10.8%、1.3%和12.6%,而90%和95%馏出温度基本不变;胶质和残碳分别平均增加62.3%和6.5%;硫含量平均降低15.7%,但酸度平均升高4.1%;灰分平均增加22.7%,但机械杂质平均降低13.7%。经分析,大豆油甲酯生物柴油与柴油混合液基本符合国家标准GB252-2000对轻柴油的要求。

欧Ⅲ柴油机燃用乙醇-甲酯-柴油时微粒排放的研究

在一台满足欧Ⅲ排放的柴油机上燃用乙醇甲酯柴油混合燃料,研究其对微粒(PM)总排放、微粒中可溶性有机物(SOF)、干碳烟(DS)和硫酸盐的影响。为了深入考察含氧燃料对碳烟生成过程的影响,用高速CCD摄像机对燃烧过程进行了可视化研究。结果表明:含氧燃料能够大幅度降低欧Ⅲ柴油机微粒的排放,其中DS的排放大幅度降低,而SOF排放在小负荷时大量增加,硫酸盐排放略有增加。在柴油中加入乙醇后,着火滞燃期变长,燃烧持续期变短;混合燃料的火焰亮度降低,说明含氧燃料抑制碳烟的生成。

柴油机燃用乙醇—甲酯—柴油时PM排放特性的研究

采用甲酯作为助溶剂,使得乙醇在柴油中的添加比例达到30％。在此基础上研究了一台4缸柴油机燃用乙醇甲酯柴油时氧含量对烟度、微粒总排放、组分及粒径分布的影响,并对微粒中可溶性有机物、干碳烟的质量百分比进行了分析。结果表明:含氧燃料能够大幅度降低排放的烟度和微粒。氧含量越多烟度降低的效果越明显,而PM的降低幅度小于烟度,这是由于可溶性有机物的排放特点造成的。氧含量改变了PM中三组分的比例,氧含量越多,可溶性有机物的百分比越大,干碳烟的百分比越小。含氧燃料使得微粒粒径分布向小粒径方向移动,小于0．2μm的微粒比例升高。

乙醇-柴油混合燃料的燃烧与排放特性

研究了柴油机燃用不同掺混比的乙醇 -柴油混合燃料对排气烟度以及 NOx 气体排放成分的影响 ,分析了尾气排放中甲醛、乙醛以及未燃乙醇的含量。研究结果表明 ,加入一定比例的乙醇可改善缸内燃烧过程 ,大幅度降低排气烟度 ,提高燃油经济性。随着乙醇掺混比的提高 ,尾气中 NOx 含量。

不同配比乙醇柴油混合燃料的经济性和排放性

为了研究乙醇柴油混合燃料的经济性和排放性,该文在双缸直喷式柴油机和在用的柴油轿车上分别进行了发动机台架试验和整车底盘测功机试验。结果表明,在不调整柴油机条件下,使用乙醇柴油混合燃料能够在一定程度上改善发动机燃油经济性和降低排气烟度和NOX排放,但HC排放增加。适当减小供油提前角有利于改善乙醇柴油混合燃料发动机经济性和排放特性。对于试验车辆,燃用E10有利于降低汽车在中、高速时的等速工况燃料消耗量和常温下冷起动后PM、NOX排放量。该研究结果对于改善乙醇柴油混合燃料的燃油经济性和排放性具有实用价值。

乙醇柴油混合燃料的制备工艺和废气的排放特性

为降低柴油机排放对环境造成的污染 ,用乙醇部分替代柴油 ,探索了乙醇柴油混合燃料的制备方法 ,研究了掺混乙醇及助溶剂对柴油机排放的影响 .结果表明 :无水乙醇可以和柴油以任意比例混溶 ,但痕量水 ( 0 2 %)的添加即导致混合物分层 ,合成的有机助溶剂可保证乙醇 柴油 痕量水体系的稳定性 .基于台架实验 ,考察了掺混1 0 %、2 0 %、3 0 %乙醇对燃料排放性能的影响 .乙醇的最佳掺混比为 2 0 %.在额定工况点 (功率为 1 3kW ,转速为1 5 40r/min)时 ,掺混 2 0 %乙醇的混合燃料可降低烟度 5 5 %,降低HC排放 70 %,降低CO排放 45 %.不添加助溶剂时 ,乙醇的掺混导致排放尾气中产生乙醇、微量乙醛等有机物 .而添加非金属离子助溶剂可使HC、乙醇。

乙醇-柴油混合燃料的理化特性研究

对乙醇 柴油燃料直接影响发动机性能和燃料的使用、存储和运输的几种基本物理化学性质进行了研究。通过对不同比例(乙醇含量分别0.2%、0.5%、1%、2%、5%、10%、15%、20%、25%、75%)的混合燃料的密度、粘度、闪点、表面张力、十六烷值、稳定性和磨损性等理化性质的测试和研究,总结出了乙醇含量对混合燃料物性参数的影响规律,归纳出各种参数随温度变化的规律。以密度为特征参数,拟合出混合燃料粘度、表面张力随密度变化的关系,得到了具有较高精度的乙醇 柴油混合燃料的理化特性经验关系式。

乙醇-柴油混合燃料对柴油机性能及排放的影响

通过对乙醇含量分别为500、1000、1500和2000的混合燃料及纯柴油5种油品的对比实验,研究了燃用乙醇 柴油混合燃料时,柴油机燃油经济性、功率及排放特性的变化规律.实验结果表明,燃用乙醇 柴油混合燃料,柴油机的能量消耗率在乙醇含量为1500时最佳,功率有所下降,但由于乙醇添加量较小,总体来说对发动机性能影响不大.在排放特性方面,NOx的比排放量基本随着乙醇掺烧比例的增加而减少;HC、CO的比排放量基本上随着乙醇掺烧比例的增加而增加;随着乙醇掺入比例的增加,发动机的可见烟度和滤纸式烟度均有显著的降低,干碳烟(DS)的比排放量也呈下降趋势.

柴油机供油提前角对乙醇/柴油混合燃料经济性的影响

该文对比分析了乙醇、柴油混合组成乙醇柴油混合燃料的方法,采用生物质作助溶剂配制了乙醇柴油混合燃料。在单缸柴油机上分别使用纯柴油和乙醇柴油混合燃料,进行了改变供油提前角对发动机燃料经济性影响的试验。结果表明:使用乙醇柴油混合燃料时,供油提前角的改变对燃料经济性的影响比较敏感,且相对使用纯柴油,适当减小供油提前角对提高燃料经济性有利。

乙醇-柴油混合燃料的理化特性的研究

为了有助于开展乙醇柴油混合燃料在发动机上的应用研究,本文开展了不同乙醇掺混比例柴油乙醇混合燃料的主要理化特性的研究。采用数值计算的方法研究了不同乙醇掺混比例对混合燃料的低热值、十六烷值的影响;开展燃料的蒸馏特性试验、粘温特性试验,研究了不同乙醇掺混比例(E0,E10,E20,E30)对混合燃料的蒸馏特性、粘温特性的影响,并对混合燃料的粘温特性试验结果进行数值回归;采用相溶特性试验研究了不同乙醇掺混比例的混合燃料(E0-E100)的相溶特性,以及助溶剂对混合燃料相溶特性曲线的影响。研究结果表明:随着乙醇掺混比例的增加,混合燃料的低热值、十六烷值、粘度逐渐降低,混合燃料的低温蒸馏特性较强,助溶剂可有效解决乙醇柴油的相溶问题。

乙醇/柴油混合燃料的相溶性及对发动机性能影响的研究

利用助溶剂解决乙醇/柴油的相溶性问题,讨论了混合燃料中乙醇和助溶剂添加量对相溶性的影响,并使用助溶剂体积分数为1.5%、乙醇体积分数分别为5%、10%、15%的混合燃料及-20号纯柴油(分别表示为E5、E10、E15和E0)在发动机台架上进行了性能和排放试验。研究结果表明,柴油的烃组成是决定相分离温度的决定性因素;对全部测试油品,乙醇体积分数在10%、助溶剂添加体积分数为1.5%时,混合燃料相溶性较好。台架试验显示,随着混合燃料中乙醇掺烧比例的增加,发动机的燃油消耗率逐渐增加,而发动机的额定功率和最大扭矩逐渐降低,但最大扭矩降低的幅度较小;此外,随着乙醇掺烧比例的增加,CO比排放量减少,HC、NOx和PM的比排放量逐渐增加,但NOx和PM的比排放量增加幅度不大。10%体积分数的乙醇添加量是乙醇/柴油的最佳掺烧比。

柴油/乙醇混合燃料的性质及其对发动机性能的影响

研究了不同掺混比例的柴油/乙醇混合燃料的主要理化特性,并结合发动机台架实验考察该混合燃料对发动机性能的影响.实验结果表明,随着乙醇掺混比例的增加,混合燃料的低热值、十六烷值、粘度逐渐降低;混合燃料的低温蒸馏特性较强;助溶剂可有效解决乙醇柴油的相溶问题.发动机实验结果表明,随着乙醇掺混比例的增加,发动机动力性呈现下降趋势;CO、碳烟排放逐渐改善,NOx、HC排放逐渐恶化;燃料的能量消耗率在外特性和负荷特性高负荷工况下逐渐改善,在中小负荷工况恶化.

柴油和碳酸二甲脂混合燃料对柴油机性能的影响

碳酸二甲酯(DMC)具有含氧量高、沸点低、与柴油互溶性好等特点,适合作为柴油机的燃料添加剂。在轻型直喷式柴油机上对柴油机燃用柴油和碳酸二甲脂混合燃料后,柴油机的燃烧特性、传热特性、排放特性进行了研究。结果表明:燃用柴油和碳酸二甲酯混合燃料后,柴油机的碳烟排放大幅度下降,缸内辐射传热量减少,热效率提高。

以醇类为助溶剂的乙醇柴油混合燃料的试验研究

为了研究醇类在乙醇柴油混合燃料中的助溶效果,以及添加醇类助溶剂后,柴油机燃用乙醇柴油混合燃料的排放性能,分别做了助溶试验和排放性能试验。助溶试验时,选择碳原子数依次增大的正丁醇、正庚醇、正癸醇作为助溶剂,按柴油、乙醇、助溶剂的体积比为75∶20∶5的比例,分别在温度为0、10、20、30℃的恒温条件下配制混合燃料,摇匀静置,观察互溶情况和分层时间,结果发现,柴油乙醇直接混合会立即产生分层;加入助溶剂后会提高互溶效果,过一段时间才会分层;10℃以上环境均能保证柴油乙醇燃料稳定互溶15 d以上;随温度的升高和助溶剂碳原子数的增加稳定互溶时间有增大趋势。排放试验在一台YC6 J170-21车用柴油机上进行,在100%负荷率下,分别测试不同助溶剂的柴油乙醇燃料的CO、HC、NOx和碳烟的排放,结果表明,与纯柴油相比,柴油乙醇燃料的CO排放没有增加;中高转速下,HC和碳烟排放明显下降;NOx排放全程下降;以正丁醇为助溶剂的柴油乙醇燃料的CO、HC、NOx和碳烟的排放最低。

乙醇柴油汽油混合燃料的燃烧与排放特性

以汽油为助溶剂配制出均匀稳定的乙醇柴油汽油混合燃料,对比分析了单缸四气门135柴油机燃用不同配比混合燃料时的燃烧与排放特性,同时研究了燃用混合燃料时供油提前角变化和使用HL伞喷油嘴对柴油机性能的影响。结果表明:柴油机燃用适当配比的乙醇柴油汽油混合燃料,动力性、经济性基本保持不变,碳烟和NOx排放显著降低;着火滞燃期延长,缸内平均温度下降,燃烧速率加快,燃烧持续期缩短;当使用HL伞喷油嘴燃用E20G15燃料时,着火滞燃期进一步延长,油气混合速率和混合气均匀度明显提高,在整个工况范围内,气缸压力和缸内平均温度均较低,碳烟和NOx排放同时降低,其燃烧过程具有明显的热预混合燃烧特征。

柴油—乙醇混合燃料配制试验研究

阐述了进行柴油—乙醇混合作柴油机燃料研究的必要性,对柴油、乙醇的主要理化性能进行了对比分析,利用添加剂解决了柴油与乙醇混合时由于存在分层现象而不能在柴油机上直接使用的关键问题,并根据筛选出的添加剂进行了柴油、乙醇的混合试验,得到了可直接用于柴油机的柴油—乙醇混合燃料(DEF),为在柴油机上直接燃用DEF提供了理论依据.