ZS195柴油机燃用二甲醚的试验研究

根据二甲醚燃料的特性,在ZS195柴油机上进行了供油量、供油提前角、喷油压力的参数优化和匹配,以及这些参数对柴油机燃用二甲醚的动力性影响进行试验研究。并对燃油供给系统低压部分进行改造,保证发动机的正常运转。试验结果表明：ZS195柴油机燃用二甲醚燃料在中、低速区动力性优于原柴油机。发动机全负荷范围内达到无烟排放,NOx有较大幅度下降,噪声有所减小,二甲醚燃料是一种可代替柴油的有前景的清洁燃烧。     

高比例二甲醚和生物柴油混合燃料在直喷柴油机上试验研究

通过对ZS1110TD型柴油机低压供油系统进行技术改造,使高比例二甲醚和低比例生物柴油混合燃料在ZS1110TD型柴油机上燃用,并对混合比例、供油提前角和供油压力进行优化匹配.试验结果表明:80%二甲醚与20%生物柴油(重量比)混合燃料在该柴油机上燃用与原柴油机相比最大输出功率降低4.8%,最大扭矩增加6.2%,Nox排放部分工况最高可降低60%～70%,HC排放有较大幅度降低,烟度排放接近零,实现了无烟排放,缓解柴油机对石油的依赖和降低尾气排放是十分有益的.     

低比例二甲醚—柴油混合燃料互溶性及燃烧特性研究

研究了二甲醚一柴油混合燃料的互溶性,并在直喷式柴油机上进行了低比例二甲醚和高比例柴油混合燃料的试验研究,对原柴油机低压供油系统进行了技术改造,其他参数未做改变。结果表明：不同比例二甲醚与柴油,易于互溶且不易分层,当环境温度达到70℃,高压釜内部压力保持在2MPa,即可保证二甲醚保持液态,与柴油互溶良好。由于混合燃料含氧量增加,燃烧完全,燃油经济性有所改善且提高了原柴油机的动力性。燃用低比例混合燃料NO_X的排放比燃用柴油为高,碳烟排放随着二甲醚添加比例的增加而下降。     

直喷柴油机掺烧低比例二甲醚(DME)和高比例柴油的试验研究

在直喷柴油机上掺烧低比例二甲醚(DME)和高比例柴油二元混合燃料进行试验研究,除低压供油系统进行技术改造外,原柴油机的结构和参数不做任何改变。试验结果表明:掺烧30%二甲醚与70%柴油二元混合燃料,不采取任何尾气处理措施,碳烟排放比原柴油机降低67%,NOx排放与原柴油机相当,燃油消耗率比原柴油机降低19.3%;直喷柴油机掺烧低比例二甲醚和高比例柴油二元混合燃料在降低碳烟和燃油消耗率方面的优越性能。     

二甲醚柴油混合燃料D40燃烧与排放的试验研究

通过在4100QBZL柴油机上进行燃用柴油以及柴油和二甲醚混合燃料——D40的试验,对比了动力输出、排放和缸内燃烧的数据,分析了D40燃料的燃烧特性与排放性能,改变供油系统参数进一步优化了燃用D40的排放性能。结果表明：柴油机供油系统调整后燃用D40燃烧特性好,可获得良好的动力性能,碳烟排放降低明显,NOx在中高转速下显著降低,预混燃烧阶段的温度是影响二甲醚柴油混合燃料NOx排放的主要因素。     

生物柴油-乙醇混合燃料柴油机的试验研究

通过在ZS195柴油机上进行对比试验,分析了生物柴油及生物柴油-乙醇混合燃料的不同比例对柴油机性能的影响.研究结果表明,柴油机燃用混合燃料后,乙醇的掺烧率为30%以下时,其动力性能良好,折合油耗率均有不同程度的改善.柴油机燃用生物柴油和混合燃料时,碳烟在整个运转工况范围内均比燃用柴油时有大幅度的降低.在大负荷下的CO排放量比燃用柴油时有大幅度的降低.NOx排放量比燃用柴油时有所改善,随着乙醇比例的增大NOx排放量逐级降低.燃用混合燃料时HC排放量比燃用柴油有所增加,并随着生物柴油中乙醇比例的增加而增大.     

柴油机燃用二甲醚的耐久性与可靠性研究

本文主要对车用二甲醚产业化进程中存在的燃油系统耐久性与可靠性问题开展研究.首先分析了柴油机燃用二甲醚时燃油系统精密偶件的润滑方式,得出二甲醚对偶件润滑效果差和需在燃料中添加具有极性长链分子的添加剂来延长偶件使用寿命的结论;其次在一套仿真柴油机燃油供给系统上进行了柴油和二甲醚的耐久性对比试验,试验结果表明:纯二甲醚对供油系统偶件的润滑作用比柴油差,偶件磨损有加大的趋势,燃油系统耐久性和可靠性降低,与理论分析相符合.     

基于GT-POWER的二甲醚柴油机性能研究

利用VB编程算出了二甲醚的物性参数,利用MATLAB算出了GT-POWER中各方程的待定系数,利用GT-POWER建立了柴油机燃用二甲醚的仿真模型。在原机标定转速下,进行了变压缩比、供油提前角对二甲醚发动机性能影响的研究,将仿真数据和实验数据进行了对比。结果表明：二甲醚的物性参数及方程中的待定系数计算正确,ZS1100柴油机燃用二甲醚的最佳压缩比为20,供油提前角对二甲醚发动机性能的影响与柴油相似。     

二甲醚燃气发动机供油系统关键技术分析

研究表明,二甲醚是压燃式发动机的良好代用燃料。介绍二甲醚的理化性质和在柴油机上的主要应用、并针对二甲醚的特殊的理化性质,分析了其对传统柴油机供油系统的影响。在此基础上,对传统柴油机燃用二甲醚时的供油系统的改进技术进行了探讨。     

降低酸化油生物柴油NO_x和烟度排放的试验研究

本文主要针对降低柴油机燃用酸化油生物柴油及其混合燃料的NOx、烟度排放的方法进行了试验研究。采用乙醇/生物柴油混合燃料法和推迟供油提前角两种方法在R4105T型柴油机上进行了试验。结果表明,在不影响动力性前提下燃用添加5%的乙醇的混合柴油,NOx及碳烟的排放均有明显下降。推迟供油提前角能有效的降低NOx的排放,但碳烟排放量增加,功率下降,燃料经济性变差。     

直喷柴油机燃用二甲醚的试验研究

在直接喷射式柴油机上进行了燃用二甲醚的试验研究,对柱塞有效行程和柱塞直径、供油提前角、喷油压力、进气涡流比、喷嘴型式等燃烧系统主要参数对发动机功率和热效率的影响进行了研究,在燃料供给系统中增加燃油输送泵,消除了气阻,发动机可以在宽广的转速和负荷范围内稳定运行,发动机热效率比原机高３％ 。在优化燃烧系统参数的基础上对示功图和排放的测量及计算表明：二甲醚发动机最高爆发压力、最大压力升高率和 Ｎ Ｏｘ 排放均低于原机,烟度排放为０。试验结果显示了直喷式柴油机燃用二甲醚在降低排放方面的优越性能。     

Combustion performance and emission reduction characteristics of automotive DME engine system

This article is a condensed overview of a dimethyl ether (DME) fuel application for a compression ignition diesel engine. In this review article, the spray, atomization, combustion and exhaust emissions characteristics from a DME-fueled engine are described, as well as the fundamental fuel properties including the vapor pressure, kinematic viscosity, cetane number, and the bulk modulus. DME fuel exists as gas phase at atmospheric state and it must be pressurized to supply the liquid DME to fuel injection system. In addition, DME-fueled engine needs the modification of fuel supply and injection system because the low viscosity of DME caused the leakage. Different fuel properties such as low density, viscosity and higher vapor pressure compared to diesel fuel induced the shorter spray tip penetration, wider cone angle, and smaller droplet size than diesel fuel. The ignition of DME fuel in combustion chamber starts in advance compared to diesel or biodiesel fueled compression ignition engine due to higher cetane number than diesel and biodiesel fuels. In addition, DME combustion is soot-free since it has no carbon–carbon bonds, and has lower HC and CO emissions than that of diesel combustion. The NO_x emission from DME-fueled combustion can be reduced by the application of EGR (exhaust gas recirculation). This article also describes various technologies to reduce NO_x emission from DME-fueled engines, such as the multiple injection strategy and premixed combustion. Finally, the development trends of DME-fueled vehicle are described with various experimental results and discussion for fuel properties, spray atomization characteristics, combustion performance, and exhaust emissions characteristics of DME fuel.     

二甲醚燃料喷射过程的试验研究

系统研究了二甲醚 (DME)燃料的喷射过程 ,测试了不同工况下的油管泵端压力及嘴端压力、喷油器针阀升程和油管中燃料的音速。试验结果表明 :在供油提前角、转速和负荷相同的情况下 ,燃用二甲醚时油管泵端和嘴端压力的上升和下降速度、压力峰值都比燃用柴油时低 ;油管中 DME的音速远低于柴油 ;随着负荷的下降 ,DME的音速下降 ,且下降的速率远比柴油的大。与柴油相比 ,二甲醚的喷射延迟期和喷射持续期长 ,喷射始点的循环变动较大。     

二甲醚与重油复合燃料的燃烧与排放特性试验研究

由于具有较高的十六烷值,相对简单的化学结构、无碳烟排放以及易于与运送的特点,二甲醚被公认是最有发展潜力的柴油机代用燃料之一。而重油作为海洋运输中最主要的燃料,燃油品质低劣。在此项研究中,我们通过试验,在一台直燃式柴油机上燃用二甲醚和重油混合燃料,观察并测量排放情况。结果发现:二甲醚和重油复合燃料是一种有效的清洁代用燃料,能有效降低柴油机废弃物CO、HC和烟度的排放。     

直喷式柴油机燃用二甲基醚(DME)试验研究

介绍了在1100单缸直喷式柴油机上燃用DME的发动机试验研究结果。研究表明：通过增加循环供油量可使柴油机燃用DME后恢复到原机略低，同时缸内最大爆发压力降低，发动机碳烟排放为零，HC和CO排放比原机略高，NOx排放比原柴油机降低约50%以上，供油提前角减少，缺内最大爆发压力降低，NOx排放可进一步大幅度降低，但HC排放略有升高；加大喷孔直径，缸内爆发压力升高，NOx排放升高，HC和CO排放在中低负荷相差不大，但在大负荷工况有所升高。     

车用多缸直喷柴油机燃用二甲醚的燃烧和排放特性研究

开展了4缸直喷柴油机燃用二甲醚时的燃烧和排放特性的研究。结果表明，适当增加喷油器伸出缸盖底平面的距离，采用流通截面较大的喷油器，降低启喷压力，可以提高CA498发动机燃用二甲醚时的热效率。燃用二甲醚时，发动机缸内的最大爆发压力和压力升高率低于燃用柴油时的情况。二甲醚发动机在所有工况下均可实现无碳烟排放，NO，排放约为柴油机的50％，CO和HC排放与柴油机相当。试验结果表明二甲醚是一种高效、低排放、燃烧噪声低的柴油机新型代用燃料。     

柴油机燃用柴油/甲醇混合燃料时的性能与排放研究

通过添加助溶剂形成一种稳定的柴油／甲醇混合燃料，并开展了柴油机燃用此混合燃料的性能与排放研究。研究结果表明：发动机热效率和柴油等热值燃油消耗率随混合燃料中甲醇含量的增加而改善，这是由于预混燃烧量的增加，燃料富氧以及扩散燃烧的改善所致。适当增加供油提前角可使柴油／甲醇混合燃料发动机热效率提高。燃用柴油／甲醇混合燃料可显著降低发动机CO和烟度，而对碳氢排放影响不大；在相同平均有效压力的条件下，N0x随甲醇含量的增加而增加，添加甲醇对N0x的影响在大负荷下更为明显。柴油／甲醇混合燃料燃烧时存在一个较为平坦的N0x／烟度关系曲线。     

柴油机燃用甲醇/柴油混合燃料的参数优化

对柴油机的供油系统参数（包括启喷压力、供油提前角和每循环供油量）进行优化,采用EGR来进一步降低NOx排放。结果表明：经过供油参数优化后混合燃料柴油机的动力性和经济性与原机相当,但碳烟排放的最大降幅达到15.4%,NOx排放的最大降幅达到28.25%。