含醇类燃料非常规排放污染物甲醛的实验研究

进行了RON93汽油、甲醇汽油(M15、M25、M85)、乙醇汽油(E10、E25)、-10#柴油和乙醇柴油(ED10)在一定工况下的非常规排放物--甲醛的检测.结果表明:发动机燃用汽油、柴油或醇燃料时,排气中都会产生醛类排放物,随着混合燃料中的醇含量增加,排气中醛类排放物也相应增加,汽油的甲醛排放要高于柴油;同一种燃料进行测试时,甲醛排放随着功率的增加呈先增大后减小的趋势;双三元催化转化器对甲醛有一定的催化作用.     

M15甲醇—汽油混合燃料用于解放牌汽车上的研究

本文具体地介绍了M15甲醇——汽油混合燃料在解放牌汽车上应用的可行性。通过室内、外性能对比试验说明:燃用M15甲醇——汽油混合燃料(以下简称M15混合燃料)时,发动机功率可比燃用汽油时提高5～7%,燃油经济性不变,能耗率可降低5～10%,排污减少,排气中的甲醇、甲醛含量并不构成对环境的危害。汽车的冷起动和热气阻等使用性能适应我国中原地区。     

解放牌汽车CA-15型发动机燃用甲醇、汽油混合燃料M15时的排放性能研究

本文就解放牌汽车CA15发动机在燃用甲醇、汽油混合燃料M15(汽油85%、甲醇及助燃剂15%)与燃用纯汽油两种情况下,对排放性能所作的对比试验结果,作了全面而扼要的论述。试验结果表明,燃用M15与燃用汽油相比,发动机的经济性、动力性都有所改善,排放中的主要有害成分下降较多。全负荷时CO降低38%,HC降低39%;部分负荷时NO_x降低40%。排放法规外的特殊排放物质如甲醇、甲醛等有所增加,但就其绝对值而言仍是较低的。     

高比例甲醇汽油燃料的生命周期分析

建立了甲醇汽油生命周期模型,并比较了M85、M90甲醇汽油混合燃料及普通汽油在车辆上应用的全生命周期指标.结果表明,与燃用普通汽油相比,在全生命周期内燃用甲醇汽油混合燃料车辆的VOC和SOx的排放分别降低,但车辆的总能耗、温室气体和PM10、NOx排放分别增加;能耗和大部分有害排放物排放的增加来自于燃料生产阶段.     

甲醇汽油车辆排放对空气质量影响研究

为明确甲醇汽油车辆排放对空气的影响,文章分析了甲醇汽油混合燃料汽车尾气排放特性,进一步探讨了它对空气质量的作用。通过对城市中的真实交通状况下甲醇汽油车辆的尾气排放进行检测,并对比普通汽油排放结论做出说明。这些排放物增加会从负面影响到空气质量和行人健康。     

甲醇汽油发动机燃烧及其醇醛排放特性的研究

在一台排放达到国Ⅲ标准的直列四缸进气道喷射汽油机上,分别燃用汽油、M15、M50甲醇汽油3种燃油,采用欧洲测试循环中的城市道路工况和高速公路工况循环,对3种燃料的燃烧特性、醇醛排放和燃油经济性进行了测试。结果表明:最大爆发压力随着掺醇量的增加而增大,且出现的曲轴转角位置提前。掺醇汽油的最大放热率比纯汽油的高,主燃期缩短,循环变动率降低。未燃甲醇和甲醛排放随掺醇比例的增大而增加,随负荷的增大先增加后降低,经催化转化器催化后排放几乎为零。M15和M50的当量燃油消耗率在中高负荷下比汽油低,特别在高速大负荷条件下最大降幅达9.0%。     

电喷汽油机燃用甲醇-汽油混合燃料的排放及催化转化特性研究

研究了多点电喷汽油机燃用不同掺混比的甲醇汽油混合燃料时的排放及催化器的转化性能。研究结果表明:在汽油机参数未做任何调整的情况下,甲醇对催化器前的CO、HC和NOx排放及其催化转化效率的影响与汽油机的转速、负荷和空燃比控制策略有关;随着甲醇汽油混合燃料中甲醇含量的增加,未燃甲醇的排放量变化不大,甲醛排放量增大,乙醇的排放量略有降低,乙醛的排放量很低并基本保持不变;醇、醛类排放经过三效催化转化器后基本接近零排放水平。     

FTIR和色谱仪对甲醇汽油醛类排放检测结果的研究

在一台满足国III排放法规的多点电喷汽油机上,分别使用傅里叶红外光谱仪(FTIR)(在线)、气相色谱仪和液相色谱仪(离线),对同一工况和相同燃料条件下的甲醛排放物进行检测和对比。结果表明:FTIR检测的发动机尾气中甲醛排放规律与气相和液相色谱仪检测出的规律一致,但FTIR法的检测值要比色谱法高。另外,使用FTIR测量了常规车用三效催化转化器前后的甲醛、乙醛、甲醇等非法规排放,结果表明:随着掺醇比例的增加,甲醛和甲醇排放急剧增加,乙醛排放则减少。三效催化转化器对甲醇汽油掺混燃料的甲醛、乙醛和甲醇排放转化效果显著,经处理后,基本上可实现零排放。     

稀燃条件下甲醇汽油混合燃料颗粒物排放特性

在1台GDI增压汽油机上,进行了稀燃发动机燃用M0,M10和M20(其中M0为汽油,M10为甲醇体积分数10%、汽油体积分数90%的混合燃料,以此类推)甲醇汽油混合燃料的试验,研究了在稀燃条件下甲醇汽油混合燃料对GDI发动机颗粒粒径分布特性、数量浓度特性和质量浓度特性的影响。试验结果表明:在稀燃条件下,随着甲醇比例的增加颗粒数量浓度峰值逐渐增大,颗粒数量浓度随粒径分布呈现出双峰分布;颗粒中的核态颗粒和积聚态颗粒的总数量都随甲醇比例的增加而增加,其中M20的积聚态和核态颗粒数量浓度最大;颗粒粒径峰值都随着甲醇比例的增加逐渐增大,并且核态颗粒粒径峰值主要集中在20.54~31.62nm,积聚态颗粒粒径峰值主要集中在56.23~100nm;颗粒质量浓度随甲醇比例的增加而增大,粒径分布在316~700nm的积聚态颗粒明显增多,积聚态颗粒质量浓度随粒径分布的范围明显增加,质量浓度也相应增加,而粒径分布在56.23~316nm范围内的颗粒质量浓度却在降低。     

汽油机掺醇燃烧甲醛排放及后处理适应性研究

进行了电喷汽油机燃用汽油和多种不同掺混比例甲醇汽油的试验研究,使用傅里叶红外光谱仪(FTIR)测量了普通三元催化器前后的甲醛排放。试验结果表明:甲醛排放量随掺醇比例、转速的增加而增大,随扭矩的增加先减少后增加;三元催化器对甲醛排放的催化转化效率随着掺醇比例的增加而减小;燃用M30以下低比例甲醇汽油时,催化器对甲醛排放的催化转化效率在多数工况都能达到85%以上,受工况影响并不明显;燃用M50以上中高比例甲醇汽油时催化器对甲醛排放的催化转化效率受工况影响较大,随着发动机转速、扭矩的增加而增加,在低转速低负荷下催化效率下降明显。     

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。     

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。     

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.     

柴油机燃用DME的非常规排放物试验研究

用气相色谱仪测量研究了ZS195柴油机燃用DME排气中的非常规排放物甲醛和甲酸甲酯。研究表明,甲醛是非常规排放物中的主要成分;在空载工况下,甲醛和甲酸甲酯的排放量随转速上升而略有上升;在高负荷工况下,二者的排放量大幅降低;此外,适当减小供油提前角,降低喷油压力和缩小喷孔直径都有利于减少甲醛和甲酸甲酯的排放量。     

甲醇汽油机怠速稀燃特性的试验研究

为改善传统汽油机怠速稀燃的燃烧与排放特性,在1台加装了电控甲醇喷射系统的汽油机上对燃用汽油(M0)、50%质量比例甲醇汽油(M50)和纯甲醇(M100)3种燃料的发动机的怠速稀燃特性进行了试验研究。试验先后在过量空气系数a=1.1和a=1.3两组稀燃工况下进行,怠速转速稳定在800r/min左右。试验结果表明:添加甲醇后,两组稀燃工况下指示热效率均有所提升;发动机的火焰发展期、快速燃烧期和平均指示压力的循环变动系数随着甲醇比例的增加而降低;甲醇能够显著降低发动机怠速稀燃工况下的HC和NOx排放,CO2排放随着甲醇含量的增加也略有降低。     

以甲醇为燃料的495发动机台架实验方案设计

21世纪人类面临着能源短缺和日益恶化的环境污染的危机.随着世界范围内汽车数量的激增和石油资源的消耗,石油供需矛盾不断加剧,对于石油资源缺乏的我国来说,无论是从政治方面还是经济方面考虑,能源安全已经成为不可回避的现实问题。但是为了从根本上解决问题,我们应该广泛应用更加清洁的汽车代用燃料。本文简要介绍了甲醇代用燃料的发展现状与应用前景,以及存在的问题。经台架试验表明,汽油机在结构上进行一定的改造后,燃用M85甲醇燃料,动力性和排放性能指标均优于原汽油机。     

甲醇汽油加入防水添加剂的试验研究

分析了M15甲醇汽油在添加防水添加剂和未添加防水添加剂的条件下的储存性能;比较了A,B两种添加剂随温度变化的稳定性;研究了M15甲醇汽油在加入防水添加剂后对非金属材料的溶胀作用。试验结果表明,通过加入防水添加剂,明显改善了M15甲醇汽油的存储性能,并且发现A添加剂具有随温度变化更好的稳定性;通过试验,还筛选出了发动机供油系统中对M15甲醇汽油与添加剂具有抗溶胀作用的零件材料。     

负荷控制方式对甲醇发动机性能影响的试验研究

在1台2L柴油机改装的点火式甲醇发动机上分别采用节气门、节气门联合EGR以及单纯EGR的方式来控制发动机负荷,试验负荷选择了全负荷的50%和75%,过量空气系数保持在1附近,调整点火角,进行动力性和排放性试验。研究发现:两种负荷下都是采用节气门联合EGR控制负荷时发动机的动力性和经济性最好;两种负荷下的HC排放随控制方式的不同而不同,但均为节气门控制负荷时HC排放最低;两种负荷下的CO排放随控制方式的不同而不同,但都是节气门控制负荷时CO排放最高;两种负荷下的NOx排放规律相似,均为节气门开度越大,NOx排放越低。