调合生物柴油燃烧及颗粒物组分的试验研究

为深入研究不同比例调合生物柴油对发动机燃烧特性及颗粒物组分的影响,在一台单缸四冲程发动机上进行了调合生物柴油燃烧及颗粒物排放的试验研究。利用燃烧分析仪研究调合生物柴油对发动机燃烧过程的影响,利用热重分析仪(TGA)、气相色谱/质谱联用仪(GC-MS)研究调合生物柴油对颗粒物热重特性、挥发性有机物(VOCs)质量分数及有机可溶成分(SOF)和多环芳香烃(PAHs)组分的影响规律。研究表明:随着生物柴油掺混比的增加,发动机最高爆发压力及压力升高率峰值增加,压力曲线前移,预混放热率峰值随生物柴油掺混比增加而减小。与B0相比,燃用B20调合生物柴油,最高爆发压力增加了5.59%,对应的曲轴转角提前了3°CA。燃用调合生物柴油后VOCs及SOF组分略有增加,燃用B0、B5、B10及B20后颗粒物中VOCs组分的质量分数分别为12.28%、15.09%、23.06%和26.94%,SOF组分的质量分数分别为29.32%、32.08%、34.26%和35.67%,燃用B20后排放颗粒物中总PAHs降低了10.26%。     

475柴油机燃用乙醇柴油混合燃料的数值模拟

为研究乙醇柴油在475柴油机上的燃烧过程,利用CFD分析软件FIRE对柴油机燃油不同掺混比例的乙醇柴油混合燃料进行燃烧过程模拟,建立了燃烧仿真模型并对模型准确性进行验证。模拟了不同乙醇掺混比例的混合燃料对缸内压力、缸内温度、放热规律及排放的影响。结果显示掺混乙醇后对最高爆发压力影响不大,缸内温度随着掺混比例的增加有所降低,E10最大瞬时放热率是最小的。另外随乙醇比例增加NO_x排放减少而碳烟增加。     

生物柴油混合燃料的排放特性研究

本试验通过对燃烧生物柴油对发动机排放污染物的测量和分析,探讨了生物柴油降低柴油机排气污染物的机理。研究结果表明:在同一稳定工况下,随着生物柴油加柴油中入比例的上升,燃烧排放物中的CO和HC比柴油排放呈现线性下降,NOx排放有所上升,而CO2排放一本在同一水平。     

发动机燃用生物柴油的颗粒可溶有机组分及多环芳烃排放

以一台车用柴油机为样机,研究发动机燃用生物柴油的常规排放,重点探讨其颗粒(Particulate matter,PM)、可溶有机组分(Soluble organic fraction,SOF)及多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)的排放特性。所用燃油分别为柴油、生物柴油掺混配比为10%的B10燃油。结果表明,与柴油相比,该车用柴油机燃用B10燃油后颗粒、SOF和PAHs的质量排放均有所降低;NOx排放略有增加,HC和CO排放有所下降。B10燃油燃烧的颗粒SOF中醇类、酮类、醚类质量分数下降;脂类、酸类、醛类质量分数上升。在检测到的12种PAHs中,B10燃油有10种质量排放减少,尤其是苯并(a)芘等高环数致癌性的PAHs降幅明显,这表明发动机燃用生物柴油后,排气颗粒的化学成分毒性有所降低。     

初始进气条件对生物柴油发动机NO_x排放影响的数值模拟

丁酸甲酯具有甲酯类物质最基本的化学结构,可以有效模拟生物柴油的氧化特性。采用丁酸甲酯代替生物柴油,模拟了生物柴油的HCCI燃烧,考察了进气温度和初始压力对生物柴油燃烧过程和NOx排放的影响。结果表明:进气温度升高,丁酸甲酯滞燃期变短,着火时刻提前,温度峰值升高,高温驻留时间增长,导致NOx排放增大。进气压力升高,着火时刻提前;压力峰值增大,温度峰值变化较小,NOx排放增加幅度较小。与进气压力相比,进气温度对NOx的影响较大。     

不同甲醇预混合气引燃燃烧模式燃烧特性分析

针对甲醇、生物柴油和聚甲氧基二甲醚PODE的优势,为了改善经济性,在一台CY25柴油机上分析不同引燃燃料对甲醇预混合气引燃燃烧模式燃烧特性的影响。试验结果表明:PODE引燃模式的排放特性较差,CO浓度相较生物柴油模式可高达2-3倍。在大甲醇质量比下HC排放浓度可高达生物柴油的5倍。甲醇质量比较小时促进了NO_(X)生成,增大质量比可以降低NO_(X)浓度。生物柴油引燃模式的排放特性随甲醇质量比变化较平稳,PODE引燃模式则随甲醇质量比变化增长较快。     

低温等离子体降低生物柴油发动机有害排放的研究

根据介质阻挡放电理论,设计出低温等离子体发生器.利用气相色谱/质谱联用仪对生物柴油样品进行了测定,确定了生物柴油的主要成分.通过台架试验研究了低温等离子体对生物柴油和0号柴油发动机有害排放的作用规律,运用扫描电镜和X射线能谱仪对柴油机排气中收集的颗粒物样品进行检测和分析.研究结果表明:低温等离子体技术可以有效降低柴油机颗粒物排放,NO<,x>排放总量变化较小;生物柴油属于富氧燃料,可使发动机燃烧室碳燃料充分燃烧,颗粒物样品中碳烟成分较少,颗粒粒径也较小.元素分析结果表明,低温等离子体技术受燃料中硫的影响较小,是一项有前途的柴油机排气后处理技术.     

低温等离子体降低生物柴油发动机有害排放的研究

根据介质阻挡放电理论,设计出低温等离子体发生器。利用气相色谱/质谱联用仪对生物柴油样品进行了测定,确定了生物柴油的主要成分。通过台架试验研究了低温等离子体对生物柴油和0号柴油发动机有害排放的作用规律,运用扫描电镜和X射线能谱仪对柴油机排气中收集的颗粒物样品进行检测和分析。研究结果表明：低温等离子体技术可以有效降低柴油机颗粒物排放,NO_x排放总量变化较小;生物柴油属于富氧燃料,可使发动机燃烧室碳燃料充分燃烧,颗粒物样品中碳烟成分较少,颗粒粒径也较小。元素分析结果表明,低温等离子体技术受燃料中硫的影响较小,是一项有前途的柴油机排气后处理技术。     

生物柴油燃烧循环变动特性试验研究

对柴油机燃烧大豆生物柴油、0#柴油及乙醇与生物柴油的混合燃料的循环变动进行了对比分析,结果表明柴油机燃烧B100时,在小负荷工况出现较大的循环变动,中高负荷工况燃烧B100的各类COV都低于D100。在大豆生物柴油中混合乙醇作为燃料,对低负荷工况的循环变动有较大的影响,对中高负荷工况的循环变动影响不大。添加10%的乙醇既能降低柴油机燃烧的粗暴程度,又能使柴油机燃烧更为稳定。     

柴油引燃甲醇双燃料发动机排放性能试验分析

介绍了柴油引燃甲醇双燃料燃烧对柴油机CH、NOx和碳烟排放的影响。采用柴油引燃甲醇双燃料在一台单缸、直喷、中冷柴油机上进行。随着甲醇质量分数的增加,HC排放迅速增加,NOx排放减少,发动机碳烟排放大幅度降低。     

小型高速柴油机燃烧精细油水煤浆的试验研揪

在台架上对S-195柴油机燃烧精细油水煤浆进行了试验研究.结果表明,精细油水煤浆的燃烧效率与柴油接近,S-195柴油机燃烧精细油水煤浆最大功率可达到原机的93%.排放尾气中的CO、排放微粒的含量有所增加.氮氧化物质量分数远低于燃烧柴油.精细煤浆是一种具有广泛应用前景的柴油替代燃料.     

单缸柴油机上的纯生物柴油性能分析

为降低柴油机的废气排放,在EH36单缸柴油发动机试验台架上,进行了柴油机燃用纯柴油和纯生物柴油的对比性试验,分析研究了柴油机的燃烧特性、动力性、经济性。结果表明:纯生物柴油在低转速大扭矩工况下的经济性能较好;加速过程中,燃料消耗量大且柴油机的功率有所下降;最大扭矩和最大转速均比纯柴油略低,纯生物柴油的爬坡性能略差。     

生物柴油的低温流动性研究

生物柴油是可再生清洁燃料,能够减缓人类对石化柴油的依赖,然而生物柴油凝固点和粘度相对较高,低温流动性较差,冬季低温环境下结晶体易堵塞发动机管道和过滤器,缸内燃油雾化不良,使发动杌性能恶化甚至无法正常工作。研究了以乙醇、乙酸乙烯酯和零号柴油为掺混剂对生物柴油低温流动性的影响,结果表明,三种添加剂对生物柴油均具有降凝和降低粘度的效果,而乙醇和柴油对生物柴油低温流动性的改良作用最为明显。     

柴油机燃烧地沟油生物柴油排气特性分析

随着汽车的不断普及,给人们的出行带来便利的同时,也使得能源匮乏与环境污染问题日益凸显。近年来,生物柴油以其优良的可再生性及环保性成为了广泛研究及应用的代用燃料。本文用地沟油生物柴油和纯石化柴油以及不同体积比配制成的混合燃料,通过柴油机台架试验,在不同工况下分别燃烧纯燃料和不同配比的混合燃料,对比分析主要有害气体排放浓度的差异,为合理利用地沟油生物柴油提供一定的指导。     

预喷射技术对生物柴油发动机热性能的优化

利用GT-suite软件对某柴油机燃用生物柴油在特定工况下采用预喷射方案缸内工作过程进行了数值计算，测定了不同掺合比生物柴油理化特性，分析了不同掺合比、预喷量和预喷-主喷间隔对燃烧过程的影响。研究结果表明，柴油机扭矩随着生物柴油掺合比增大而下降；在主喷角不变时，不同掺合比生物柴油对应主喷阶段放热率变化较小；相同预喷-主喷间隔和掺合比生物柴油时，随着预喷量增加，预喷阶段放热率峰值增大，主喷射阶段放热率峰值降低且前移；相同主喷角和掺合比生物柴油时，不同预喷-主喷间隔生物柴油放热率曲线形状趋于一致，预喷阶段放热率随着间隔角增大而前移。预喷射能有效地降低发动机排放，综合扭矩、放热率与排放值确定B5-5%-20方案为改善该柴油机在2200r·min^-1工况下最优预喷射方案。     

生物柴油喷油器变参数研究

应用三维CFD软件FIRE,修正了柴油机燃烧生物柴油的喷油器的喷雾模型,模拟了生物柴油的燃烧过程,探讨了喷雾锥角、喷孔直径和喷油提前角对燃烧生物柴油的气缸压力和放热规律的影响。结果表明:喷雾锥角增加,喷孔直径减小,喷油提前角增大,气缸内最大压力升高率增加;随喷雾锥角、喷孔直径和喷油提前角的增大,燃烧放热的峰值降低。计算结果对燃用生物柴油的柴油机的喷油器的试验和分析提供了依据。     

喷射策略对引燃直喷天然气发动机燃烧和排放的影响综述

柴油引燃直喷天然气发动机具有热效率高而排放低的优点,并且受爆震的影响小,可以采取较大的压缩比。直喷天然气发动机的早期研究在于工况点的性能比较和喷射参数的优化上,近年来喷射策略成为了学者们的研究重点,通过调节柴油和天然气的喷射,改变发动机的燃烧方式,进而改善燃烧,减少排放。本文在以前文献的基础上,总结了喷射策略对引燃直喷天然气发动机燃烧和排放的影响。     

甲醇发动机催化器设计开发应用

实现内燃机燃料多元化和低碳化发展,缓解我国碳排放的压力和石油对外依赖的现状,保障国家能源安全。由于醇醚代用燃料独特的排放、使用成本经济性等优势,推广应用醇醚代用燃料技术(乙醇、甲醇、二甲醚等)和生物燃料(生物柴油、生物乙醇),初步实现液体替代燃料与石化燃料掺混改应用,石化燃料替代意义重大。     

添加乙醚和乙醇对发动机燃用生物柴油-柴油混合燃料燃烧性能的影响

<正>该实验研究的目的是评估使用乙醚和乙醇作为生物柴油-柴油混合燃料的添加剂时,对直喷式柴油发动机燃烧特性的影响。测试燃料分别表示为B30(体积分数为30%的生物柴油和70%的柴油),BE-1(体积分数为5%乙醚,25%的生物柴油和70%的柴油)和BE-2(体积分数为5%乙醇,25%的生物柴油和70%的柴油)。结果表明,在发动机小负荷时,BE-1的峰值燃烧压力,峰值压力升高率     

柴油/生物柴油混合燃料喷雾特性试验研究

为了揭示柴油/生物柴油混合燃料的喷雾特性,本试验重点研究了生物柴油在不同掺混比下的喷射与雾化性能。试验利用马尔文激光粒径检测仪分别测试了在燃油喷束200mm、300mm、400mm和500mm处的燃油喷雾索特直径(SMD)和粒径累积体积分布情况,同时还利用喷纸试验法对B0、B10、B20、B50和B100燃油喷束的喷雾锥角进行了测试。试验结果表明,随着生物柴油掺混比的增大,混合燃料的喷雾锥角逐渐减小,但燃油喷雾索特直径呈逐步增大的趋势。另外试验还发现,喷射燃油粒径累积体积分布随掺混比的增大向较大粒径方向移动,这表明燃油喷雾中大粒径液滴数量增多,燃油喷雾质量变差。