烃类添加剂改善M100甲醇发动机冷起动的试验研究

针对M 100甲醇发动机在低温环境下起动困难的问题,在M 100甲醇中添加烃类添加剂,改善甲醇发动机的低温起动性能.按体积比在M 100甲醇中分别添加15%汽油、8.5%异戊烷、10%石油醚作为添加剂,采用试验的方法测量了-20℃,-10℃,0℃三种环境温度下,甲醇发动机的起动性能.结果表明:甲醇中添加15%的汽油、8.5%的异戊烷、10%的石油醚,-20℃时M 100甲醇发动机可以正常起动,起动时间小于3.5 s,在-10℃时起动时间小于2.5s,在0℃时起动时间小于1.5s;环境温度为-10℃时,增大首循环喷射脉宽有利于缩短起动时间,首循环喷射脉宽从110 m s增大到130 m s,添加上述比例添加剂后,M 100甲醇发动机的起动时间分别缩短0.2s,0.2s,0.05s.     

甲醇汽油对两种橡塑材料的溶胀性试验研究

为研究丁腈橡胶和尼龙塑料在汽油、甲醇和甲醇汽油中的溶胀行为规律,以93#汽油、工业甲醇和未改性M15甲醇汽油作为试验液体,参照GB/T1690-2006,用50mm×25mm×2mm试件进行为期一个月的浸泡试验,定期测定试件的质量、尺寸和体积变化。结果表明丁腈橡胶在93#汽油和工业甲醇中均有微弱溶胀,在甲醇汽油中有比较明显的溶胀;尼龙在93#汽油中无溶胀现象,但在工业甲醇和甲醇汽油中均出现明显的溶胀现象,且工业甲醇的影响更为强烈。同时分析了导致溶胀现象出现的主要原因。     

M15甲醇汽油与93~#汽油的发动机性能参数

甲醇作为一种代用燃料,可以与汽油混合使用,人们对使用低比例甲醇燃料发动机的性能十分关注。文章对加入M15甲醇汽油和加入93#汽油的发动机分别经过300 h台架强化试验,测试发动机功率、扭矩及油耗率。强化后,2种燃料的动力性能相近,但M15甲醇汽油的燃料消耗量比汽油高出9%。在汽油发动机中,直接使用M15甲醇汽油,除发动机燃料经济性变差外其他基本无变化。     

M15甲醇汽油与93^#汽油的发动机性能参数

甲醇作为一种代用燃料,可以与汽油混合使用,人们对使用低比例甲醇燃料发动机的性能十分关注。文章对加入M15甲醇汽油和加入93#汽油的发动机分别经过300 h台架强化试验,测试发动机功率、扭矩及油耗率。强化后,2种燃料的动力性能相近,但M15甲醇汽油的燃料消耗量比汽油高出9%。在汽油发动机中,直接使用M15甲醇汽油,除发动机燃料经济性变差外其他基本无变化。     

甲醇和基础汽油对混合燃料蒸发特性的影响

为了明确甲醇和基础汽油对混合燃料蒸发性能的影响,选用甲醇、市售93号无铅汽油和4种基础汽油作为试验燃料,研究了不同配比和温度下甲醇汽油的饱和蒸气压（ ps ）和蒸馏曲线。结果表明,甲醇汽油混合燃料饱和蒸气压呈现强烈的拉乌尔正偏差,包括M 0和M 100;同一比例甲醇汽油的蒸气压随温度的升高迅速上升。不同体积分数甲醇汽油的饱和蒸气压对数（ln ps ）与温度的倒数之间有很好的线性规律,拟合出了饱和蒸气压（ ps ）与甲醇体积分数之间的关系式。与M 0相比,M 10和M 15的10％馏出温度均有较大程度的降低,甲醇与汽油中的某些组分产生共沸。4种基础汽油中,重汽油与甲醇组成混合燃料具有最高的馏出温度。     

甲醇汽油混合燃料的甲醛排放试验研究

对M10(甲醇占10%,90号汽油占90%)、M15两种混合燃料及汽油M0在小型内燃机上进行了不同载荷下甲醛排放试验。结果表明,M10与M15甲醇汽油混合燃料在空载和满载时尾气排放中的甲醛含量较高,半载时的甲醛含量低;在空载时,随着甲醇比例的增加,尾气中的甲醛也相应增加。     

甲醇汽油对橡胶材料的溶胀性研究

采用浸泡法分别就汽油和M30甲醇汽油对汽车上常用的7种橡胶材料溶胀性的影响进行试验。结果表明,非耐油橡胶材料(硅橡胶、三元乙丙橡胶)在甲醇汽油中的溶胀最为严重;相反地,丁腈、氢化丁腈、氟橡胶和氟硅橡胶这4种耐油橡胶材料在甲醇汽油中的抗溶胀性较好。     

甲醇汽油对发动机动力经济及排放性能的影响

甲醇可作为汽油机的替代燃料,本文通过对不同比例的甲醇汽油M15和M30与93#汽油在桑塔纳轿车上进行燃烧试验对比,研究不同比例甲醇汽油对整车在动力性、经济性及排放性方面的影响。     

甲醇汽油对供油系非金属件溶胀性试验研究

讨论了中比例甲醇汽油及车用非金属材料的相关性能，对车用发动机供油系的非金属件进行了在汽油和甲醇汽油中的浸泡溶胀对比试验。试验结果分析表明，在汽车上普遍推广使用中比例甲醇汽油，部分非金属材料零件应改用耐甲醇溶胀的材料。     

驻车加热器燃用3种燃料的燃烧性能试验研究

针对乙醇、汽油、汽油和乙醇混合物(E50)等3种燃料,在某驻车加热器上进行了燃烧特性试验,研究3种燃料在燃烧器内稳定燃烧时各参数的变化,分析了不同工况下燃烧器内的温度变化以及过量空气系数对燃烧温度的影响.试验结果表明,3种燃料在燃烧室内各点温度变化规律与额定工况下相同;汽油的燃烧温度随过量空气系数的增大而减小,具有较好的燃烧性能;3种燃料的过量空气系数与风机电压基本呈线性关系.     

低比例甲醇汽油的油膜动态特性研究

在某发动机台架上进行了低比例甲醇汽油油膜动态特性试验，研究了不同工况下 M10甲醇汽油的油膜特性和甲醇比例对甲醇汽油油膜特性的影响。结果表明：发动机转速对甲醇汽油燃油沉积比例系数 X 和油膜蒸发时间常数τ的影响较小；冷却水温度对甲醇汽油的油膜蒸发时间常数τ的影响最大；同种工况下，甲醇比例在5％～15％之间时甲醇汽油的燃油沉积比例系数 X 达到最小；甲醇汽油比纯汽油更容易挥发，当甲醇比例低于10％时，甲醇汽油油膜蒸发时间常数随着甲醇比例的增加显著减小，但是当甲醇比例超过15％时，随着甲醇比例的增加，油膜蒸发时间常数变大。     

汽油机掺烧甲醇裂解气试验研究

在1台电喷汽油机上进行了掺烧甲醇裂解气试验研究,设计了甲醇裂解系统,利用发动机高温排气裂解甲醇,并将裂解气送入气缸燃烧,研究了掺烧甲醇裂解气对发动机经济性和动力性的影响.试验结果表明:在管式裂解器中,甲醇裂解的主要产物是H2和CO,体积分数分别为60.7%~64.8%,19.1%~23.1%;汽油掺烧甲醇裂解气会导致发动机输出扭矩降低,发动机当量燃料消耗率下降,热效率增加,甲醇替代比为20%时,不同负荷下当量燃料消耗率均下降6%以上,最大可降低8.8%,有效热效率由原机32.47%提高到35.57%;原机和掺烧裂解气发动机的有效热效率均随过量空气系数的增加而增加,相同过量空气系数条件下,掺烧裂解气发动机热效率比原机高.     

Particulate Matter and Particle-Bound PAHs Emissions from Gasoline Direct Injection (GDI) Engine with Methanol-Gasoline Blended Fuel During Start

The effects of coolant’s temperature on emissions of particulate matters (PM) and particle-bound polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) from a gasoline direct injection (GDI) engine were studied during the start process using gasoline (M0) and gasoline mixed with methanol in 15 % volume (M15). The engine worked at a certain idle speed automatically under different coolant’s temperature conditions after successful start. The experimental data was recorded from 0 to 40 seconds during the start. Results indicated that, there are significant differences in PM and particle-bound PAHs emissions between cold and warm start conditions. Particulate size distribution was measured with the Engine Exhaust Particle Sizer (EEPS) 3090. Compared with M0 fuel, the PM emission of M15 fuel decreased significantly, especially nucleation-mode particulate emission. The mass emission of PM was measured using the Gravimetric method. A same variation trend in PM mass emissions can be inferred for both fuels, i.e. it decreases while the coolant’s temperature increases. Compared with M0 fuel, the PM mass with M15 fuel reduces by 80 % at 20 oC coolant’s temperature. Agilent 7000B GC-QQQ was used to provide both qualitative and quantitative analysis on PAHs. The application of M15 fuel reduces the concentrations of most PAH species compared with M0 fuel, except those with smaller aromatic rings. In addition, Benzo(a)pyrene equivalent toxicity (BEQ) is calculated to evaluate the toxicity of PAHs emissions. The toxicity decreases when the GDI engine starts with higher coolant’s temperature or with M15 fuel.     

添加剂对乙醇汽油发动机性能影响的试验研究

以市售93号乙醇汽油作为试验用油,将一种含有过氧化物的助燃剂M以体积分数1‰添加到乙醇汽油中,在发动机试验台架上考察了该添加剂对乙醇汽油发动机燃油消耗率、缸压和瞬时已燃质量分数(mf)的影响。试验结果表明,在发动机未作任何调整情况下燃用乙醇汽油后,发动机燃油消耗率较原汽油机平均升高4.9%,向乙醇汽油中加入1‰体积分数的添加剂M后发动机燃油消耗率较乙醇汽油机平均下降3.1%。同时,加入该添加剂后发动机缸压峰值较乙醇汽油机有所升高,缸压和mf峰值所对应的发动机曲轴转角提前。     

甲醇汽油的中红外法测定研究

利用美国培安公司生产的ERASPEC中红外汽油分析仪,对5%～50%的甲醇汽油中的甲醇含量进行了测量,试图找到一种有效的甲醇含量测量方法;同时,将93#汽油及甲醇含量在5%～20%的甲醇汽油的辛烷值进行了对比分析;实验结果表明：当甲醇含量超过30%时,使用该仪器所测得甲醇含量与实际的甲醇含量有较大的偏差;若采用稀释测量的办法,使用石油醚或汽油对甲醇汽油稀释后的测量结果比使用无水乙醇的稀释结果好;另外,随着甲醇含量的增加,甲醇汽油的辛烷值及抗爆性均呈增大的趋势,但是当甲醇含量超过15%时,将对辛烷值没有太大的影响。     

甲醇汽车燃料消耗量的当量比和替代比

简述了碳平衡法原理,并给出了根据碳平衡法得到的甲醇燃料消耗量数学模型。根据甲醇燃料消耗量与相同碳排放的汽油燃料消耗量的计算,得出甲醇与汽油的当量比为2.17。因甲醇汽车燃烧甲醇时的排放低于燃烧汽油,同一台M100甲醇汽车甲醇燃料消耗量与汽油燃料消耗量的比值要低于2.17,即替代比小于且接近于当量比。通过实车检测得出,M100甲醇汽车的甲醇与汽油的替代比在1.9～2.0之间,取1.95较为合适。     

盾构隧道管片接缝复合型密封垫选型设计研究

为研究盾构隧道管片接缝复合型密封垫中遇水膨胀橡胶块对其防水性能的影响，从复合型密封垫遇水膨胀橡胶块二次防水效应出发，提出基于遇水膨胀橡胶块几何尺寸及截面形式的复合型密封垫选型设计方法。利用该选型方法对中孔通用型复合密封垫进行数值选型分析，采用ABAQUS网格间求解变换技术，研究不同遇水膨胀橡胶块截面类型和尺寸对复合型密封垫防水性能的影响，得到复合型密封垫防水性能和压缩性能的变化特征，确定原复合型密封垫的最优化选型结果。结果表明： 1）考虑遇水膨胀橡胶的防水性能后，复合型密封垫的二次防水性能有所提高； 2）与六边形截面形式的遇水膨胀橡胶块相比，梯形截面形式的遇水膨胀橡胶块能够大幅提升中孔复合型密封垫的防水性能； 3）复合型密封垫的压缩量与压缩力的关系呈现出阶段性变化特征，变形较小时表现为线性关系，随着变形逐步增大逐渐过渡为非线性关系。