柴油机燃用乙醇的燃烧技术——混合燃料、双燃料喷射和电火花点火

本文就高速纹影摄影和气缸压力的热力分析法,对使用乙醇作燃料的柴油机的三种燃烧技术的燃烧过程,进行了基本研究。这三种燃烧技术包括:混合燃料、双燃料喷射和电火花辅助点火。在柴油中掺醇由于降低了十六烷值造成着火延迟期变长,但与柴油相比,其碳烟的生成却减少了。在双燃料喷射发动机中,两种燃料的混合方式对燃烧过程影响很大。在电火花辅助点火发动机中,燃烧过程主要受点火时间影响。该发动机的燃烧过程与普通柴油机或汽油机类似,取决于发火时间。依据这些基本研究的结果制成了几台样机。实验表明,该发动机的性能前景良好。     

柴油机燃用液态醚类燃料的探讨

研究了液态醚类物质用作柴油机燃料的理化性能和对排放的影响。液态醚类燃料具有很高的十六烷值，其它燃料性能与柴油较为接近，能够显著降低废气中CO和HC，尤其是大幅度减少碳烟及PM排放，与现代常规柴油机燃料系统相匹配，是一类较理想的柴油机含氧燃料。     

基于着火延迟数据的外延法预测燃料的十六烷值

前期工作提出了一种用基础参比燃料骨架机理根据滞燃期数据预测燃料十六烷值的方法.该方法受到参比燃料的组分(即正十六烷和异十六烷)自身十六烷值的限制,不适用于十六烷值超出15~100的燃料.针对这一问题,进一步提出了根据混合物的十六烷值,通过线性拟合方法预测十六烷值超出15~100的燃料的十六烷值,即外延法.结果表明,外延法可以预测十六烷值超出15~100的燃料的十六烷值,并且外延法无需已知纯燃料的十六烷值,但其具有误差累计特性.     

柴油机燃用柴油/二甲氧基甲烷混合燃料滞燃期研究

开展了柴油机燃用柴油/二甲氧基甲烷混合燃料滞燃期的研究,并基于发动机试验数据拟合了一个适合柴油/二甲氧基甲烷混合燃料滞燃期的预测关系式。研究结果表明,改进后的关系式比已有的滞燃期预测关系式更能准确地预测柴油/二甲氧基甲烷混合燃料着火滞燃期。研究发现混合燃料实际十六烷值随含氧量增加而降低,但降低幅度小于基于燃料质量比例推算出的数值,认为基于燃料质量比例对混合燃料十六烷值推算与实际存在较大差异。     

柴油主要性质对直喷式柴油机滞燃期的影响

本文阐述了柴油比重、芳烃含量以及十六烷值对直喷式柴油机滞燃期的影响,并提供了相应的试验结果。文中还示出了柴油粘度与比重,十六烷值与比重以及十六烷值与芳烃含量等相互关系的多种图线。本文是作者研究燃料对柴油机燃烧影响的成果之一。     

燃料设计策略对低温燃烧负荷拓展和热效率改善北大核心CSCD

在一台高压共轨直喷式柴油机上进行了低温燃烧的研究,并采用燃料设计的理念研究了不同燃料特性对低温燃烧的负荷范围和热效率的影响规律。研究表明:生物柴油为含氧燃料可降低局部当量比,促进和改善缸内燃烧过程,烟度大幅下降,从而拓展了低温燃烧负荷范围。乙醇柴油混合燃料具有较低的十六烷值和较高的含氧量,雾化效果较好,这些特性都有利于降低烟度,拓展低温燃烧的负荷范围。由于低十六烷值燃料较长的滞燃期,允许采用较早的喷射时刻,从而提高了低温燃烧的热效率,尤其是含20%乙醇的混合燃料。低十六烷值含氧燃料(乙醇柴油)在低温燃烧方面具有较大的潜力。     

燃料着火性对小型柴油机燃烧特性的影响

应用自行开发的柴油机瞬态工况控制系统,研究了燃料着火性对小型柴油机稳态及恒转速增转矩瞬态工况下燃烧特性的影响规律.结果表明,在稳态和恒转速增转矩瞬态工况下,燃料十六烷值对燃烧参数的影响具有类似的规律.随燃料十六烷值的降低,着火始点延迟,滞燃期增加,燃烧速率加快,燃烧持续期减小,但预混燃烧期和预混合燃烧量增加,缸内压力峰值、放热率峰值及压力升高率升高.     

生物柴油-柴油混合燃料的理化特性研究

对生物柴油-柴油混合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（生物柴油含量分别为0％，20％，100％）的混合燃料的密度、粘度、表面张力、十六烷值、闪点、润滑性、硫含量、冷滤点、凝固点等理化性质的测试和研究，初步探讨了生物柴油含量对混合燃料物性参数的影响规律。     

HCCI发动机着火过程控制参数的研究

为了研究HCCI发动机着火控制时刻影响因素,建立了模拟HCCI发动机燃烧的计算模型,以甲烷/丙烷混合物和正庚烷/异辛烷混合物作为燃料,考察了十六烷值、辛烷值、压缩比、燃空当量比、进气温度和压力等因素对HCCI发动机着火时刻的影响.计算结果表明:随着燃料十六烷值的减小或辛烷值的增加,相同条件下燃料的着火延迟期增加;压缩比、燃空当量比和进气温度的变化会引起燃料着火时刻的显著变化;进气压力的变化对燃料着火延迟期的影响较小;气体十六烷值越低,辛烷值越大,着火延迟期受上述参数变化影响越大.研究结果为HCCI发动机的优化设计和燃烧控制提供指导依据.     

柴油机燃料的调配

<正> 通常商用柴油机燃油的十六烷值为40～55,醇类的十六烷值低得多,为了确保柴油机正常运转必须在醇类中加入提高十六烷值的添加剂。数年来为了提高柴油机燃油的十六烷值使用了多种添加剂,其中包括过氧化氢、亚硝酸酯、硝酸酯、亚硝基氨基甲酸酯等。诸如硝酸戍基酯、硝酸已基酯和混合的硝酸辛基酯等硝酸烷基酯已作为商品使用,并得出满意的结果。对柴油机燃油来讲,十六烷值为25～35属偏低范围,50～60属偏高范围,35～50为最普通的范围。在燃料中加入添加剂的数量,取决于所使用燃料的类型,其原来的十六烷值,以及要求增加的数值。将醇与从石油中衍生出来的柴油机燃料进行混合,所得混合物具有高的十六烷值,只要加入少量     

基于线性神经网络与柴油十六烷值预测发动机NOx排放

分别以柴油的十六烷值、十六烷值和十六烷改进剂、十六烷值和柴油的含氮量作为输入量,以发动机排放的NOx作为输出量,建立了发动机的NOx排放的线性神经网络模型,利用该模型预测了发动机排放的NOx的值,分析了十六烷改进剂和柴油的含氮量对发动机的NOx排放的影响,得到了较为满意的结果。     

柴油十六烷值对柴油机性能影响的研究

本文研究了柴油十六烷值对柴油低热值和对柴油机热效率、燃油消耗率、排气温度和排气烟度的影响,给出了相应的试验曲线,分析了十六烷值与这些性能之间的内在关系。     

Analysis of ignition delay by taking Di-tertiary-butyl peroxide as an additive in a dual fuel diesel engine using hydrogen as a secondary fuel

Ignition delay (ID) is one of the important parameters that make influenced on the combustion process inside the cylinder. This ignition delay affects not only the performances but also the noise and emissions of the engine. In this regards the experiments were conducted on single cylinder 4–stroke compression ignition research diesel engine, power 3.50 kW at constant speed 1500 rpm Kirloskar model TV1 with base fuel as diesel and hydrogen as secondary fuel with and without Di-tertiary-butyl-peroxide (DTBP). Experiments were conducted to measure the ignition delay of the dual fuel diesel (DFD) engine at different load conditions and substitution of diesel by hydrogen with or without DTBP and then it was compared with predicted ID given by Hardenberg-Hase equation and modified Hardenberg-Hase equation.The experimental values of ignition delay were compared with theoretical ignition delay which was predicted on the basis of Hardenberg-Hase equation by considering mean cylinder temperature, pressure, activation energy and cetane number and variations are found in between 6.60% and 21.22%. While, the Hardenberg-Hase equation was modified (by considering variation in activation energy) for DFD engine working on diesel as primary fuel and hydrogen as secondary fuel shows variations 1.20%–11.96%. Furthermore, with DTBP it gives variation up to 18.01%. It was found that ID decreases with increase in percentage of DTBP and hydrogen in air-fuel mixture. This might be due to the cetane improver nature of DTBP, pre-ignition reaction rate and energy release rate of hydrogen fuel. The polytropic index get increased by addition of (Di-tert butyl peroxide) DTBP. Similarly, 5% Di tertiary butyl peroxide reduces Ignition delay.     

柴油醇混合燃料在小型柴油机上应用的研究

文章就柴油醇在应用中存在的相分离和十六烷值低等问题提出了一种复合添加剂，它主要由醇、醚和酯等成分构成。试验表明，添加1％～2％的复合添加剂可以提高柴油醇的稳定性和抗水性，并可以使柴油醇的十六烷值接近于50。在S1105柴油机上的台架试验表明，与纯柴油相比较，使用20％柴油醇后，发动机的比油耗有较明显的增加，而有效热效率却略有提高；排气烟度在各种负荷下都大幅度降低，NOx排放量在低负荷时降低，在高负荷时却有所升高。     

非加剂柴油十六烷值对柴油机性能影响的研究

本文研究了非加剂柴油十六烷值对其低热值、柴油机热效率、燃油消耗率、排气温度和排气烟度等的影响,给出了相应的试验曲线,分析了十六烷值与这些性能之间的内在关系     

直喷式柴油机燃烧低十六烷值柴油的研究

通过实测直喷式柴油机燃烧不同十六烷值柴油时的缸内压力示功图,以此计算出相应的燃烧放热规律。通过分析影响放热规律的有关参数,确定了对几项因子通过试验匹配来进行直喷式柴油机燃用低十六烷值柴油机的初步研究。以试验研究为基础,利用神经网络的非线性映射性能得出了燃用低十六烷值柴油机时几个参数的调整方案。     

The effects of blending diesel,ethanol, and biodiesel

This work investigated the feasibility of using a blend of standard Brazilian diesel (which contains 5% biodiesel) and up to 5% ethanol. The mixture was characterized as fuel and the performance of a diesel engine operating with a blend containing 3% anhydrous ethanol, the maximum percentage of ethanol that did not reduce the cetane number of the fuel below that specified in Brazilian legislation (ANP Resolution 42), was measured. The presence of anhydrous ethanol in the mixture did not cause a significant impact on engine performance as measured by brake power, brake torque, and brake specific fuel consumption tests. The thermal efficiency of the engine used in the tests was slightly higher with standard diesel than with the diesel-biodiesel-ethanol blend.     

直喷式柴油机燃用F-T柴油时的性能与排放

煤通过Fischer-Tropsch（F-T）合成可以获得十六烷值高、硫和芳香烃含量极低的F-T柴油.在一台未作改动的单缸直喷式柴油机上对燃用F-T柴油时发动机的性能和排放进行了研究.结果表明,在相同工况下与燃用常规柴油相比,燃用F-T柴油时的滞燃期较短,预混燃烧放热峰值较低,扩散燃烧放热峰值较高,最高燃烧压力略低,最大压力升高率显著下降,燃油消耗率和热效率都得到了改善.燃用F-T柴油可同时降低CO、HC、NOx和碳烟排放,其中NOx和碳烟排放分别平均降低了16.7%和40.3%.研究表明F-T柴油是柴油机优秀的清洁代用燃料.     

利用实测放热规律研究十六烷值改进剂对柴油机着火特性和燃烧过程的影响

通过基础油和加剂油实测放热规律的对比,就自行研制的ｃ－ＲＯＮＯ２柴油十六烷值改进剂对柴油机着火和燃烧过程的影响进行了深入的分析。结果表明,十六烷值改进剂能加速柴油的氧化过程,缩短着火滞燃期,使预混合燃烧期和扩散燃烧期的放热百分经得到合理分配,从而改善了柴油机的着火和燃烧特性。     

煤制-石化柴油的排放特性研究

在CA4DF3R-13高压共轨柴油机上研究了欧Ⅲ石化柴油、煤制-石化混合柴油和煤制柴油(CTL)的排放性能,以及添加不同剂量的润滑改进剂和十六烷值改进剂对煤制-石化柴油排放性能的影响,结果表明,CTL比油耗比石化柴油略高,排放基本相同,添加十六烷值改进剂可以改变比油耗,添加润滑改进剂可以改变排放。