化油器发动机燃用不同比例乙醇汽油的性能和排放试验

在现有的化油器式汽油机结构不做变动和调整的情况下,研究了4种比例的乙醇汽油对发动机动力性、经济性和排放性的影响。研究表明:汽油机使用乙醇汽油,随燃料中乙醇添加比例的增加,过量空气系数逐渐增大;发动机的最大功率有所降低;燃料消耗率逐渐增加,能量消耗率变化不大;CO排放在中低负荷没有明显变化,在高负荷逐渐减少;HC排放逐渐减少;NOx排放在中低负荷逐渐减少,在高负荷逐渐增加。     

发动机燃用丁醇汽油的性能实验研究

以汽油为基础油,按照体积分数分别配制出10%的丁醇汽油混合燃料和10%的乙醇汽油混合燃料,研究电喷汽油机在不作改动的情况下燃用丁醇汽油和乙醇汽油混合燃料时的性能变化情况。研究结果表明:在不改变汽油机任何参数的情况下,与相同比例的乙醇汽油相比,发动机燃用10%体积掺混率的丁醇汽油混合燃料的功率和油耗与汽油更为接近,CO和HC排放降低幅度高于乙醇汽油,而NOx增加幅度高于乙醇汽油。     

发动机燃用醇类混合燃料的燃烧特性研究

按照体积分数分别配制出不同比例的丁醇汽油混合燃料和乙醇汽油混合燃料,研究电喷汽油机在不作改动的情况下,燃用丁醇汽油和乙醇汽油混合燃料时的燃烧特性变化情况。研究结果表明:在不改变发动机任何参数的情况下,发动机燃用醇类汽油混合燃料指示热效率略有升高,充量系数略有下降,小负荷时,醇类燃料的循环波动较大,而大负荷时,其循环波动小于纯汽油,E30的燃烧持续期最短,而B30相对于汽油变化不大。     

甲醇含量对二甲醚发动机性能和排放的影响

通过在纯二甲醚中掺混甲醇,研究燃料成分中甲醇含量的变化对二甲醚发动机性能和排放的影响。结果表明,随着甲醇含量的增加,二甲醚发动机的燃油消耗率增大、排气温度升高,HC、CO等气体排放增加, NO x 排放减少,发动机低负荷运行时影响更为显著;当甲醇含量高于3％时,二甲醚发动机 HC排放显著增大,从发动机性能和尾气排放方面综合考虑,车用二甲醚燃料成分中甲醇含量以不高于3％为宜。     

物理燃油添加剂对通用小型汽油机经济性及排放的影响

在一台通用小型汽油机的试验台架上,验证了在93#汽油和乙醇汽油中添加物理燃油添加剂对发动机燃油经济性及尾气排放的影响.试验表明:物理燃油添加剂对93#汽油和乙醇汽油都有较好的节油效果,并且对93#汽油的节油效果要好于乙醇汽油;作为一种促燃剂,该添加剂对减少NOx的排放效果明显,可以起到减少醇类燃料NOx排放过高的作用,而对于CO,HC和CO2的排放有所减小,但不明显.     

丁醇/柴油混合燃料对压燃式发动机燃烧及微粒排放特征的影响

在一台高压共轨增压中冷四缸柴油机上试验研究了不同工况下,不同掺混比例的丁醇/柴油混合燃料对发动机燃烧及微粒排放特征的影响。结果表明:随着丁醇掺混比的增加,滞燃期延长,预混合燃烧量增加,燃烧相位滞后,且小负荷工况下的影响更为明显。丁醇/柴油混合燃料可在不增加NOx排放的前提下,显著降低排气烟度及微粒排放,但指示热效率较纯柴油略有降低。发动机燃用丁醇/柴油混合燃料的微粒排放绝大多数为超细微粒,比例超过99%;随着丁醇比例的增大,发动机各粒径段微粒数量浓度均有所下降,大负荷工况更为明显。废气再循环(EGR)的引入使得积聚态微粒和总微粒数量浓度明显增加,丁醇的加入使得混合燃料对EGR的耐受性增强。丁醇/柴油混合燃料结合EGR策略可同时降低发动机的NOx和微粒排放。     

高压直喷天然气发动机HC排放

为了研究直喷天然气发动机碳氢的排放规律和影响因素,以一台电控增压直喷天然气发动机为对象,在不同工况下进行实验测试.为了分析转速、负荷、轨压和燃料喷射时刻对碳氢生成的影响,分别设计3组对比实验,在实验过程中采集示功图和碳氢排放,结合燃烧参数和排放结果分析.试验结果表明:采用过高或者过低的喷射压力均会使碳氢排放增加.在燃料喷射较晚时,碳氢排放随转速的增加而增加,在燃料喷射较早时,低转速下碳氢排放高于中高转速下的碳氢排放;中高转速下,随燃料喷射的提前,碳氢排放总体呈减小趋势,在低转速下,随燃料喷射提前,碳氢排放呈增加小幅增加的趋势.低负荷时碳氢排放明显高于中高负荷时碳氢排放;当中低负荷时,碳氢排放随燃料喷射的提前而降低,当高负荷时,碳氢排放受燃料喷射时刻的影响较小.     

MMT对直喷汽油机颗粒物排放影响的实验研究

在发动机试验台架上,利用快速型微粒光谱仪(DMS500)测试了缸内直喷汽油机燃用甲基环戊二烯三羟基锰(MMT)汽油后颗粒物的排放,分析了MMT对颗粒物排放的影响规律,试验用油为一种不含MMT的基础油和3种调和油(MMT+基础油),试验工况为不同的转速和负荷.研究发现:在全负荷下,同种燃料排放数量浓度有随着转速增加而增加的趋势;在转速不变时,同种燃料在小负荷时排放略高于中等负荷,中等负荷微粒排放最低,在大负荷时急剧增加;随着汽油中锰的浓度增加,车辆尾气排放中PM2.5数量排放有增加趋势.     

CNG/汽油两用燃料发动机排放试验研究

汽油机燃用CNG燃料的排放状况是广受关注的问题。参照GB18352的试验运转循环工况的规定，在发动机台架上对汽油机燃用CNG的排放污染物进行测试，并利用燃烧分析仪对气缸内燃烧状况进行辅助监测。通过分析CNG发动机在各工况下排放规律表明：调整点火提前角对CO、THC和NOn排放的影响趋势是不同的；若过分注重燃料经济性的CNG稀薄燃烧工况，尽管发动机所排放的CO很低，但THC和NO排放极高。根据GB18352．1-2001中在2001年和2004年分别开始实施的排放限值对CO和HC＋NOx实行不同的削减比例，在开发CNG发动机电控系统时应重点从降低THC和NO排放的角度制定电控策略。     

燃料特性对小型压燃式发动机增负荷工况燃烧及HC排放的影响

应用自行开发的瞬态工况控制系统及排气采集装置,研究了具有不同理化特性的燃料对小型压燃式发动机冷态突增负荷工况下燃烧及 HC排放特性的影响;利用气相色谱仪分析了HC的排放成分。研究结果表明:对于普通柴油燃料,在突增负荷工况下,燃油开始增加后,总碳氢HCt 排放浓度急剧增加,最大值达到稳态工况的 100 倍左右。随循环数的增加,滞燃期缩短,HC排放逐渐降低。采用具有相同十六烷值、挥发性好的燃料,可有效改善冷态增负荷工况下的燃烧,降低HC排放。与燃烧柴油相比,采用挥发性好的正庚烷和 GTL燃料,HCt排放降低约80%。     

使用柴油醇对增压中冷柴油机性能和排放的影响

在不改变现有增压中冷柴油机结构的条件下,研究了两种柴油醇(E10和E15)对发动机动力性、经济性、排放性的影响。研究结果表明:增压中冷柴油机使用柴油醇,发动机的动力性有所降低,燃油消耗率有所增加,而能量消耗率在小负荷时有所增加,在中高负荷时与使用柴油相当。排放性能表明:CO和碳烟排放量有一定程度的降低,HC排放量在小负荷时明显增加,NOx排放量在低转速的中高负荷时有所增加,在高转速时变化不大。十三工况试验表明,多种比排放量有所增加,主要原因是小负荷分担率增加。本研究为下一步试验,尤其是小负荷的改善提供了基础。     

电喷发动机燃烧乙醇汽油试验研究

通过发动机台架试验,研究了电喷发动机在燃烧乙醇汽油时的动力性、燃油经济性和排放性能．试验结果表明：在电喷发动机参数未作任何调整的情况下,相同工况条件下燃烧E10、E20对发动机的动力性影响不大,燃油消耗率有所增加;随着乙醇掺烧比例的增加。CO、HC的排放量显著下降．     

不同大气压力下B10生物柴油混合燃料对柴油机性能的影响

为了探索掺烧生物柴油后大气压力对柴油机性能的影响和变动规律,在高压共轨柴油机上进行了不同大气压力下燃用纯柴油与B10混合燃料的对比试验研究．试验结果表明：随着大气压力升高,两种燃料的动力性均呈上升趋势,有效燃油消耗率和排气温度均呈下降趋势;气压从100kPa下降至81kPa时,外特性的中、高转速区域动力性下降0．7％～3．1％,中、低转速区域动力性下降2．9％～17．8％;在相同气压下,燃用B10混合燃料的动力性比纯柴油时下降0．7％～2．6％,有效燃油消耗率上升0．7％～3．5％．     

增压中冷压燃式发动机燃用柴油醇的十三工况排放特性

在应用自行研制的助溶剂解决了乙醇与柴油相溶性问题的基础上,进行了增压中冷压燃式发动机燃用E10柴油醇十三工况排放特性的试验研究。结果表明:与燃用0#柴油相比,燃用E10柴油醇的排放污染物HC、NOx、PM和SOF的比排放量有所增加,CO和DS的比排放量有所减少;中小负荷工况分担率的增加导致了多种排放污染物比排放量的增加;乙醇的高汽化潜热使缸内温度变低是比排放量增加的主要原因。提高中小负荷的进气温度可以适当提高缸内温度,从而降低CO、HC、PM和SOF的比排放量,但NOx比排放量会有所增加。     

混合燃料发动机性能的实验研究

测量并分析了由生物燃料、自来水和市售的93#汽油组成的2种配比的混合燃料发动机的燃料经济性能、动力性能、怠速时的排放性能. 结果表明:与燃烧93#汽油相比,发动机燃烧混合燃料时,怠速时的HC和CO排放显著下降;混合燃料发动机的燃油消耗率在全负荷且转速小于2500r/min的运转条件下降低,在全负荷且转速大于2500r/min的运转条件下升高;在全负荷运转条件下混合燃料发动机的最大转矩下降约6%、最大功率下降约7%,并且发动机的转矩随转速的增加而迅速降低.     

柴油/LNG双燃料发动机台架试验性能分析

天然气（LNG）资源丰富,是汽车较为理想的替代燃料.文章以LNG作为汽车燃料,通过发动机台架试验,对柴油/LNG双燃料汽车发动机与原发动机的性能做对比分析,分析结果表明,所研究的柴油/LNG双燃料发动机动力性较原机下降不明显,但经济性大幅提高,排放性总体较原机呈现好的态势.     

Experimental Study on the Performance and Emission of Chinese Small Agricultural Diesel Engine Fuelled with Methanol/Biodiesel/DTBP

中国小型农用柴油机燃用甲醇/生物柴油/DTBP的性能与排放试验研究

李瑞娜^1,2,3,张亮¹,朱佳隆¹,华琰¹,王忠¹

（1、江苏大学汽车与交通工程学院,江苏 镇江212013;

2. 汽车测控与安全四川省重点实验室,成都 610039;

3. 四川省新能源汽车智能控制与仿真测试技术工程研究中心,成都 610039）

摘 要：

为了研究甲醇和生物柴油对小型农用柴油机性能、经济性和排放的影响,分析了甲醇和生物柴油的物理化学性质（十六烷值、低热值、粘度等）。甲醇和生物柴油的性质在一定程度上表现出良好的互补性。当在生物柴油中加入大量甲醇时,甲醇/生物柴油混合物的十六烷值将大幅度降低。由于混合燃料的十六烷值对柴油机的燃烧过程有很大影响,在对甲醇/生物柴油的混合比进行试验后,分别用5%（BM5）、10%（BM10）、15%（BM15）的甲醇添加到生物柴油中制备了混合燃料。选择过氧化二叔丁基（DTBP）作为十六烷值改进剂添加到甲醇/生物柴油混合物中。在BM15中分别加入0.25%、0.50%、0.75%的DTBP。在186FA柴油机上进行台架试验,研究了甲醇和DTBP对发动机性能和排放的影响。结果表明,在额定工况下,与生物柴油相比,BM5、BM10和BM15的NOx浓度分别降低了5.02%、33.85%和21.24%,烟度分别降低了5.56%、22.22%和55.56%,发动机功率降低了5.77%、14.23%和25.41%,比能耗提高了3.31%,7.78%和6.37%。在甲醇/生物柴油中添加DTBP可以将发动机功率恢复到柴油的水平。DTBP对降低比能耗、降低NOx、CO、HC浓度有较好的效果,但排气烟度略有增加。

关键词：甲醇、生物柴油、农用柴油机、燃烧、性能、排放

     

混合气质量对乙醇发动机均质压燃燃烧特性的影响

在一台经改造而成的单缸均质压燃(HCCI)发动机上,以乙醇为燃料研究了不同循环供油量和废气再循环(EGR)率对HCCI燃烧的动力性、经济性和排放性的影响。结果表明:乙醇燃料HCCI燃烧有较高的指示热效率,最高可以接近60%;最高平均指示压力Pmi为0.6MPa;过量空气系数a和EGR率的合理组合可以有效控制HCCI燃烧的着火正时和NOx排放,但是EGR的加入会导致HC和CO排放增加。