用PODE3-4煤基燃料改善汽油／柴油宽馏分燃料的燃烧与排放特性

研究中向汽油／柴油宽馏分燃料（WGD50）中添加体积分数为109／5～30％的PODE3-4配制成汽油／柴油／PODE3-4宽馏分燃料，在一台直喷柴油机上进行了燃烧与排放特性的试验研究。研究结果表明：向宽馏分燃料中添加PODE3-4能显著缩短滞燃期，使低负荷时宽馏分燃料的燃烧效率提高，循环波动降低；中高负荷时，添加PODE3-4能够降低宽馏分燃料的压升率和NOI排放，且保持较低的碳烟排放。

不同比例柴油/PODE_(3-4)混合燃料喷雾特性的对比研究

搭建了光学可视化喷雾试验台,利用高速相机和纹影仪拍摄了纯柴油以及掺混不同比例(20%、50%)PODE_(3-4)的柴油/PODE_(3-4)混合燃料的喷雾发展图像。然后利用MATLAB编程将图片信息化,分析了不同比例柴油/PODE_(3-4)混合燃料在蒸发状态下气液两相的喷雾特性,结果表明:在纯柴油中掺混PODE_(3-4),可以有效改善燃油的破碎雾化效果,使喷雾前端、喷雾整体都有更多的液相燃料蒸发成为气相燃料,气相长度和气相面积比例均增加,并且随着PODE_(3-4)掺混比例的提高,混合燃料的破碎雾化以及蒸发效果更好。

EGR率对混合燃料燃烧与排放特性的影响研究

为进一步研究EGR率和正戊醇/柴油/PODE(3-4)混合燃料对柴油机低温燃烧和排放特性的影响,实现更高效、清洁的燃烧。在一台四缸增压柴油机上进行了不同EGR率(5%、10%、15%、20%、25%)下三种燃料燃烧与排放特性的研究。试验的三种燃料分别为纯柴油(记为D100)、体积比为80%的D100和20%的PODE(3-4)掺混(记为DP20)、体积比为80%的DP20和20%的正戊醇掺混(记为DPPt20)。试验结果表明:在相同的EGR率下,与D100相比,DP20的缸压和放热率峰值增加,滞燃期缩短,热效率提高。DP20与正戊醇混合后,滞燃期延长,热效率降低;增大EGR率,三种燃料的缸压和放热率峰值下降,着火延迟,热效率降低。当EGR率低于15%,随着EGR率的增加,Soot、CO、HC排放以及总颗粒物质量浓度略微增加,而NOx排放大幅降低。当EGR率高于15%,随着EGR率的增加,三种燃料的Soot、CO、HC排放以及总颗粒物质量浓度急剧上升。

喷油压力喷孔直径及燃油属性对混合柴油喷雾特性的影响

为了研究松油-柴油-PODE_(3-4)混合燃料的喷雾特性,该文利用高压共轨喷油试验台结合高速摄影技术拍摄了不同工况下松油-柴油-PODE_(3-4)混合试验燃料的喷雾发展图像,分析了燃油属性、喷油压力、喷孔直径对混合柴油喷雾特性的影响。结果表明:随着喷油压力的增加,试验燃料的喷雾锥角变大,喷油压力从100到160 MPa,每增加20 MPa喷雾锥角平均增加1°左右,喷雾前锋贯穿距离也有一定程度的增长,随着喷油压力从100增加到160 MPa,最大喷雾前锋贯穿距离增加13%左右;随着喷孔直径的增大,喷雾锥角和喷雾前锋贯穿距离都呈现增大的趋势,喷孔直径从0.10增加到0.18 mm,喷雾锥角增加了3°左右,喷雾前锋最大贯穿距离增加28%左右;在纯柴油的基础上掺混松油和PODE_(3-4)后的混合燃料,其喷雾锥角、贯穿距离和油束面积相对于纯柴油都有增长的趋势,说明在纯柴油的基础上掺混一定比例松油和PODE_(3-4)有助于改善燃料的雾化效果。试验研究结果可以为松油和PODE_(3-4)成为柴油机替代燃料提供参考。