含氧宽馏分燃料在压燃式发动机上的燃烧和排放特性

宽馏分燃料由于其优异的理化特性,可改善压燃式发动机的燃烧和排放特性。但由于其着火性较差,易出现燃烧效率低、冷起动困难等问题。为改善汽柴油混合宽馏分燃料的着火性,同时提高燃料的含氧量以进一步降低颗粒物排放,将高十六烷值、高含氧量的聚甲醛二甲醚(PODE)与传统柴油和汽油进行掺混,配制成含氧宽馏分燃料(GDP燃料),并在轻型车用四缸柴油机上对其进行试验研究。结果表明,用GDP燃料可使燃烧效率明显提高,有效热效率比原机高1%~4%,同时降低中小负荷NOx和碳烟的排放,使总颗粒物的质量和数量排放大幅度下降。     

煤基醇类混合燃料柴油机的燃烧及排放特性

利用煤基费托(Fischer Tropsch,F-T)燃料的高十六烷值特性和醇类燃料的含氧特性,提出了F-T柴油掺烧醇类燃料的煤基混合燃料的思路。在F-T柴油中添加10%体积比的甲醇﹑乙醇与丁醇燃料,通过与0#柴油比较来研究不同的醇燃料对发动机性能的影响规律。结果表明:相对于0#柴油,该混合燃料的燃烧始点提前,燃烧放热中心累计放热量达50%时对应的曲轴转角CA50向后推迟,燃烧放热率第一峰值点降低,预混合燃烧放热量降低;第二峰值点升高,扩散燃烧所占比重增加。在外特性下,混合燃料的NO_x﹑碳烟与HCHO排放都大幅降低,并且相同体积甲醇燃料对于柴油机排放的优化效果更加明显。     

醇类燃料作为车用燃料的前景展望

为了缓解我国能源危机和环境污染,本文探讨了醇类燃料作为汽车代用燃料的可行性,较为详细地介绍了醇类燃料的理化性质,分析了醇类燃料的发展前景。研究表明,醇类燃料代替传统汽油作为汽车燃料,不但燃烧清洁,而且来源丰富,是理想的石油替代品。醇类燃料的大力推广和应用是加快新能源开发、克服能源消费制约、促进经济协调发展的必由之路。     

几种汽车清洁代用燃料的特点与使用

目前，在汽车上使用较为普遍的清洁代用燃料有：天然气、液化石油气、醇类和醚类等。它们之所以被称为清洁代用燃料，是因为它们的相对分子质量比汽油、柴油小得多。对燃料和空气的混合、燃烧、抑制炭烟都有利，采用这类气体或液体燃料代替汽油、柴油作为汽车用燃料，其尾气排放CO、HC、CO2等污染物比汽油、柴油低得多。此外，醇类燃料含氧，还可促进燃料燃烧更完全，燃烧温度降低，使NOx排放量减少。     

缸内直喷醇类燃料发动机的燃烧与排放特性

根据所测的示功图和排放,分析了一台采用火花点火、缸内直喷周向分层燃烧系统的发动机在燃用甲醇和乙醇时的性能和燃烧特性。研究表明,醇类燃料发动机的燃烧由预混燃烧与扩散燃烧组成,具有非常快的燃烧速率,而且非常稳定,ATDC(3°CA～6°CA)就燃烧完50%燃料,循环变动小于6%。与燃用乙醇相比,燃用甲醇时滞燃期较短,燃烧速率较快。由于采用分层燃烧,醇类燃料发动机具有与直喷柴油机相当的热效率,在负荷特性上,燃用醇类燃料时的NOx排放仅为柴油机的10%～40%,且能实现无烟燃烧,CO排放的增加低于1%,HC排放高于柴油机。     

MPI+GDI发动机稀薄燃烧性能研究

为了研究甲醇替代比和过量空气系数对复合喷射发动机稀薄燃烧及排放特性的影响,本研究基于1台自行改造的包含甲醇进气道喷射和汽油缸内喷射(M PI+GDI)的光学复合喷射系统发动机,建立三维仿真模型,进行缸压试验验证,研究稀薄燃烧条件下不同过量空气系数和甲醇替代比下缸内燃烧和排放特性.研究结果表明:随着过量空气系数的增大,火焰传播变慢,放热率峰值出现也晚,后燃现象增强,缸内压力峰值降低且相位推迟,指示热效率呈上升趋势;CO和NO x排放下降,未燃碳氢化合物(THC)排放先降后升,过量空气系数为1.4时最低,原因是适当增加过量空气系数可使燃烧更充分,但是过量空气系数过大导致燃烧不稳定.随着甲醇替代比增加,缸内压力峰值不断增加且相位提前,高甲醇比例的燃料燃烧速度快,燃烧重心前移,排气温度降低,NO x排放增加,T HC排放先降后升,CO排放降低.研究结果为甲醇汽油复合喷射发动机的参数优化设计提供了理论依据.     

甲醇-汽油复合喷射发动机燃烧排放性能研究

为了研究不同比例甲醇和汽油混合燃料对发动机燃烧排放性能的影响,对1台1.4 L缸内直喷发动机加装了进气道喷射系统,改造为甲醇进气道喷射(MPI)+汽油缸内直喷(GDI)发动机,运用CFD技术建立该发动机模型,对不同甲醇热值替代比下的缸内混合气形成、燃烧和排放特性进行了研究。研究结果表明:在混合气形成方面,随着甲醇替代比的提高,缸内温度逐渐下降(但在点火时刻缸内温度下降趋势减缓),未蒸发燃料质量迅速增加。在缸内燃烧方面,提高甲醇替代比能够有效地加速缸内燃烧过程,提高缸内峰值缸压和峰值放热率,缩短滞燃期和燃烧持续期,使燃烧重心提前,但较高甲醇替代比下加速燃烧过程趋势减缓。在排放物生成方面,随着甲醇替代比的提高,NO_x排放逐渐增加,CO总排放量降低,但峰值CO量却呈现先增后减趋势,THC排放逐渐增加,其中大部分为未燃甲醇。     

M15燃料在国产汽车上的应用与研究

介绍了M15燃料的理化性能及在国产解放、东凤牌汽车上使用的若干问题。七十年代的能源危机,谊I起了世界各国对石油代用燃料的重视。近年来,石油供应虽趋于好转,但代用燃料的研究仍在继续进行。在各种代用燃料中,甲醇是一种较为适宜的汽车燃料。这是因为甲醇的理化性能与石油接近,并且其抗爆性、热效率、混合气稀薄燃烧带以及排放污染等方面均较汽油优越。甲醇可以从煤、天然气、油渣以及再生物质,如林木、秸杆等原料中制取,而各国为开发本国资源,多从煤的汽化和一氧化碳与氢气的定相合成新工艺制取甲醇,其成本可以大幅度下降,为汽车应用甲醇燃料创造了条件。     

车用燃料和车用柴油机技术的发展动向

从石油类液体、烃类气体、醇醚类、新型液体等燃料的应用分析了车用燃料的发展动向,从进气方式、喷油系统、涡轮增压、排气后处理、混合动力方面分析了柴油机技术的发展动向,并展望了未来几年的发展。     

论非石油燃料车用发动机的前景

随着石油的不断短缺及排放标准的提高，代用燃料发动机越来越受到重视。论述了天然气、液化石油气、甲醇、乙醇及二甲醚等代用燃料的优缺点，天然气发动机虽然容易组织完全的燃烧，且CO排放少，但总体来说此发动机缺乏机动性，只适用于局部地区和局部行业。甲醇和乙醇燃料从我国能源多元化和能源安全角度出发，有重大的战略意义，醇类燃料用于汽车没有很大的困难，决策取决于系统分析，甲醚作为压燃式内燃机的燃料有很大的优越性，但要下结论为时尚早。     

柴油甲醇组合燃烧——一种有效降低柴油发动机排放的途径

本文分析了柴油发动机的主要排放物PM和NOx此消彼长的trade-off关系,以及降低柴油发动机排放常规技术路线的利弊。得出柴油甲醇组合燃烧方式不仅能够有效地降低PM和NOx的排放;甲醇还能作为燃料提供动力,替代柴油,缓解石油能源紧张的局面,是目前一种有效降低柴油发动机排放的途径。     

工信部召开甲醇汽车试点工作会谋求车用燃料多元化发展

<正>为了总结甲醇汽车试点工作经验,全面展示我国甲醇汽车产品与技术成果,研讨和交流甲醇汽车技术和政策,工信部于曰前在山西省晋中市召开甲醇汽车试点工作座谈会。为了促进节能减排、探索我国车用燃料多元化发展,工信部自2009年起着手甲醇汽车的相关研究,2012年起决定在山西、上海、陕西,后增贵州和甘肃,形成四省一市的甲醇汽车试点工作。相对于汽柴油,醇燃料来源广泛,其中,甲醇主要从煤和天然气中提取,乙醇主要从生物质中提取,醇燃料燃烧后的污染物排放更低,属于清洁燃料。甲醇汽车就是用甲醇替代汽油或柴油作为燃料的汽车。     

二甲醚发动机发展现状与展望

开发替代燃料是解决我国油气短缺的重要手段。二甲醚(DME)以其优异的特性被普遍视为多用途、多来源的清洁替代燃料。它不仅可以实现无烟燃烧,超低排放,而且价格便宜,原料充足。文中介绍了二甲醚的特性,国内外对二甲醚代用燃料开展研究的状况、开发和应用前景。     

柴油机燃用醇醚-柴油混合燃料的燃烧特性与排放的试验研究

在增压中冷4100柴油机上进行了D40(含40%质量分数二甲醚的二甲醚柴油混合燃料)、M15(含15%体积分数甲醇的甲醇柴油混合燃料)和柴油3种燃料燃烧特性与污染物排放的试验研究。结果表明,D40发动机的最高燃烧压力和峰值放热率均低于柴油机,燃烧持续期与柴油机相当;M15发动机的最高燃烧压力和峰值放热率均高于柴油机,燃烧持续期较短;D40发动机的NOx排放和烟度均明显低于柴油机,可较好地解决NOx和碳烟排放之间此消彼长的问题;M15发动机可以降低碳烟排放,但NOx的排放明显上升。两种混合燃料发动机的HC排放在全转速范围均高于柴油机,而CO排放在低转速时低于柴油机,高转速时高于柴油机。     

国外甲醇汽车的研制动态

随着世界二次能源危机及各国严格汽车排放法规的出台,世界各地都在加紧研制替代汽油和轻油,使用多种燃料的新型汽车。由于甲醇具有辛烷值高、低发热量、低公害、排气无黑烟等特点,因此,开发以甲醇为燃料的汽车最引人注目。     

氢在车用发动机上的应用

氢是一种清洁可再生能源,燃烧后不会产生CO2、CO、HC等有害物质,是理想的石油替代产品。介绍了国内外氢发动机的发展与现状,对氢作为燃料在发动机上的应用方式、实现途径进行了阐述。针对氢发动机在发展过程中存在的氢制取和储运难、早燃、回火、功率密度低、NOx排放高等问题进行分析并给出了相应的解决措施。     

二甲醚汽车的研究现状及发展前景

二甲醚（DME）具有良好的燃烧性能,可以替代柴油用作清洁的汽车燃料。二甲醚汽车凭借其超低排放的优势,将得到更广泛的应用。文章介绍了二甲醚的物理化学性质、来源以及二甲醚在汽车发动机上的应用。同时指出二甲醚的蒸发压力过高、热值较低、粘度过低等一系列问题以及改进方法和发展方向。指出二甲醚作为替代燃料应用于汽车领域具有很大的优势,应该得到国家相关部门的技术及资金支持。     

单缸柴油机掺烧不同比例甲醇混合燃料的仿真研究

对单缸直喷柴油机燃用不同掺混比的甲醇和柴油混合燃料对柴油机动力性、经济性、燃烧特性以及排放性的影响进行了仿真研究。研究结果表明,在柴油机基本结构和参数不作改动的情况下,随着混合燃料中甲醇添加比例的增大,柴油机的动力性有所下降,燃油消耗明显上升,NOX和CO排放量下降幅度较大;甲醇-柴油混合燃料的燃烧特性得到改善,具有较高的燃烧热效率。     

甲醇柴油在增压中冷压燃式发动机上的试验研究

采用助溶剂解决柴油和甲醇相溶性问题并配制出柴油醇燃料,在增压中冷压燃式发动机的结构和参数不作任何调整的条件下,进行了不同甲醇含量柴油醇的燃烧、性能和排放特性的试验研究。研究表明,在供油量一定的情况下燃用柴油醇,发动机的燃烧特性发生变化,导致性能和排放变化,且随燃料中甲醇含量的增加,变化趋势加剧,特别是在小负荷情况下。     

掺烧比对P50/甲醇双燃料发动机燃烧与排放的影响

燃料富氧重整和双燃料燃烧模式是改善燃烧过程和降低颗粒物排放的重要方法.在一台四缸增压中冷的高压共轨柴油机上,采用进气道喷射甲醇、缸内喷射P50(50％体积比例柴油与50％体积比例PODE)的双燃料模式,研究掺混比对P50/甲醇双燃料发动机燃烧与排放特性的影响.研究结果表明:相比于纯柴油模式,P50及P50/甲醇双燃料燃...