城市客车GTL燃料的全生命周期分析

通过发动机台架试验和道路运行,比较了城市客车使用天然气合成柴油(GTL)和普通柴油的能耗与排放;结合燃料生产阶段和运输过程的数据,分析和比较了两种燃料在城市客车上应用的全生命周期指标.结果表明,与柴油相比,在全生命周期内GTC的总能耗增加63%,石油消耗降低91%,排放有所恶化;而在车辆应用阶段,GTL在不同程度上改善了车辆的性能,其中以质量计的燃料经济性改善5%,VOC,NOx,CO,PM和SOx等排放均有大幅度的降低.     

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.     

柴油机燃用乙二醇二甲醚—柴油混合燃料的排放试验研究

将乙二醇二甲醚作为一种含氧燃料,与柴油混合配制出不同比例的混合燃料,在1台单缸直喷式柴油机上进行排放对比试验,研究了在柴油中添加乙二醇二甲醚降低柴油机排放的机理,并分析了排放随发动机负荷变化的规律。研究结果表明,在柴油中添加体积分数为10%~20%的乙二醇二甲醚,可使柴油机热效率明显提高,燃烧持续期缩短,在中高负荷条件下,炭烟和CO排放大幅度降低,NOx排放稍有下降,HC排放基本不变。     

电控高压共轨柴油机燃用生物柴油的试验研究

在1台电控高压共轨柴油机和装有该型号发动机的轿车上,进行不同掺混比生物柴油—柴油混合燃料的性能对比试验,分析了在不同转速和负荷下柴油机燃用不同掺混比混合燃料的动力性、经济性和排放性。研究结果表明:生物柴油与柴油相比,在2 200 r/min负荷特性下,有效能耗率减少,NOx排放增加较多,中小负荷炭烟排放基本相同,大负荷炭烟排放明显降低,中小负荷HC排放明显降低,大负荷HC排放基本一致,CO排放基本不变;在外特性下,功率略有增加,HC排放和炭烟排放均有所降低,CO排放和NOx排放增加。     

天然气制油——柴油混合燃料对柴油轿车排放性能的试验分析

对柴油轿车燃用0%、30%、50%、70%和100%等不同体积混合比例的天然气制油燃料(GTL)——柴油混合燃料进行了试验研究。结果表明,在柴油中加入GTL可全面改善柴油轿车的排放性能。与纯国III柴油比较,100%混合比例的GTL柴油的CO、NOX、NOX THC、PM和CO2的排放分别降低61%、13%、16%、48%和3.4%,但百公里油耗按体积比计算升高约3%。因此,使用GTL柴油可以显著改善柴油轿车的排放,降低汽车对大气环境的污染,GTL燃料是有前途的柴油补充燃料之一。     

基于GREET软件的不同能源城市客车的燃料全生命周期环境影响评估

基于GREET软件,对传统柴油、CNG、纯电及氢燃料电池四种城市客车的燃料全生命周期的能耗与排放进行对比分析。结果表明,四种“燃料”各有优劣势。     

柴油轿车燃用煤基F-T合成燃料的瞬态工况排放特性

依据GB 18352.3—2005Ⅰ型试验循环,对满足国Ⅳ排放标准的国产柴油轿车分别燃用国Ⅱ柴油(简称为F-T0);混合比例为10%(90%为国Ⅱ柴油,10%为煤基F-T合成燃料,体积比,简称为F-T10)的国Ⅱ柴油-煤基F-T合成燃料混合燃料的HC、CO、NOx、CO2和颗粒数量瞬态排放属性进行了研究。结果表明,GB 18352.3—2005Ⅰ型试验循环中,该车燃用F-T0与F-T10加速工况的HC、CO、NOx和CO2排放较高;随着车速的增加,该车燃用F-T0与F-T10的CO排放降低,CO2和NOx排放增加,HC排放呈先增加后下降再增加的变化趋势,核模态颗粒数量排放呈先增加后下降的变化趋势,积聚态颗粒数量排放呈先下降后升高再下降的变化趋势;随着车辆加速度的增加,该车燃用F-T0与F-T10的HC、CO、NOx和CO2排放增加;F-T0与F-T10怠速和匀速工况的核模态、积聚态颗粒数量排放较低;F-T0加速工况的核模态颗粒数量较高,F-T10低速加速及高速减速工况的核模态颗粒数量较高;F-T0与F-T10减速工况的积聚态颗粒数量排放较高;煤基F-T合成燃料可有效降低该柴油轿车的HC、CO、NOx、CO2和颗粒数量排放。     

EGR对DME发动机性能和排放的影响

开展了4100QBZL增压中冷发动机燃用D40二甲醚—柴油混合燃料时采用EGR技术对发动机动力性、经济性、燃烧和排放性能影响的试验研究。试验结果表明:EGR技术可以有效降低D40混合燃料发动机的NOx排放,EGR率越高,NOx排放改善越明显,但会不同程度恶化烟度、HC,CO等排放。     

生物柴油的喷油正时调整特性

在一台四缸涡轮增压柴油机上进行了不同喷油提前角时燃用生物柴油、生物柴油与柴油混合燃料和柴油的动力性、燃料经济性和排放特性对比试验.结果表明,对于BDO和BDG25混合燃料,喷油提前角提前2°时动力性最好;对于BD100燃料,原机的喷油正时动力性最好;随喷油正时提前,3种燃料比能耗减小、碳烟排放减少、NOx排放增大;在高转速时HC和CO排放基本不变.     

新型含氧混合燃料对柴油机燃烧和排放的影响

进行了丙二醇单丙醚(PGPE)/乙二醇二甲醚(EGDE)混合物用作柴油机含氧燃料的研究,对比了柴油机燃用柴油、PGPE/EGDE体积分数分别为15%和25%的混合燃料时的燃烧和排放特性。试验表明PGPE/EGDE混合燃料的燃烧特性与0号柴油相比,滞燃期、燃烧持续期和热效率等差异较小,最高燃烧压力小幅下降;显著降低柴油机中高负荷时的碳烟和CO排放,降幅分别可达73.9%和37.5%,NOx排放无显著变化,但HC排放增加。     

国V柴油对车用柴油机排放影响的试验研究

采用AVL全流采样(CVS)系统,在3台国Ⅳ重型柴油机上进行了国Ⅳ、国Ⅴ柴油油品对排放影响的对比试验,试验使用ESC,ETC以及ELR测试循环。3台发动机均采用增压中冷+SCR技术路线,供油系统包括高压共轨和电控单体泵系统,排量范围为3.8～11.9 L。研究发现,无论是ESC循环还是ETC循环,国Ⅴ柴油相对于国Ⅳ柴油,均可以降低重型柴油机的PM和CO排放,但对NO_x,THC和ELR烟度没有明显影响。     

GTL燃料发动机的性能及排放特性

进行了柴油机燃用柴油、天然气制油GTL燃料及GTL-柴油混合燃料(GTL燃料体积分数分别为10％和20％)的外特性、负荷特性和ESC十三工况试验,研究了柴油机燃用GTL燃料的动力性、经济性和排放特性.试验结果表明:与燃用柴油相比,随着GTL燃料比例的增大,柴油机排放逐渐降低.燃用GTL燃料时的外特性功率和扭矩与柴油相当...     

采用电控直列泵+冷却EGR技术的国Ⅲ柴油机排放性能的研究

研究了采用电控直列泵+冷却EGR技术的国Ⅲ柴油机强制关闭EGR阀对ESC、ETC和ELR循环排放的影响.分析了在调整喷油提前角后的ESC循环试验结果.比较了满足国Ⅲ排放法规的直列泵、电控单体泵和高压共轨3种技术的ESC循环的油耗率.研究结果表明,国Ⅲ柴油机在关闭EGR阀后NO_x大幅上升,超过了法规限值;虽通过调整喷油提前角可达到国Ⅲ排放的要求,但油耗率上升,动力性下降;与其它技术相比,采用电控直列泵+冷却EGR技术时国Ⅲ柴油机ESC循环油耗率最低.     

采用氧化型催化剂降低柴油机尾气排放的研究

建立了柴油机氧化型催化剂的微型评价装置,采用微型评价装置和发动机台架试验对柴油机的氧化型催化剂的方案进行筛选,通过台架13工况法和底盘测功机检测,结果表明,采用氧化型催化剂对降低柴油机尾气排放十分有效。     

柴油替代燃料经济性分析

对柴油及生物柴油、二甲醚(DME),F—T柴油(天然气合成)等石化柴油替代燃料的理化特性、排放进行了比较,并进行了经济性分析。结果表明,在生产规模一定的情况下,原料成本是影响柴油替代燃料经济竞争力的主要因素。与石化柴油比较,以废弃食用油或泔脚油为原料的生物柴油,以天然气和煤为原料的DME以及以天然气为原料的F—T柴油具有经济竞争力。     

Route adaptation of control strategies for a hybrid city bus

A series hybrid city bus with diesel engine and electric batteries is studied on a specified route. The study uses two different basic control strategies, “On/off” and “Continuous” strategy. These basic strategies are complemented in two ways. First, an “Adviser” strategy which filters the driver commands and gives driver support feedback based on the route data. Second, an “Adapter” strategy, which adapts and the control to the route, using different control depending on the vehicle present position. Simulation results are presented. They show that the adviser and adapter strategies improves both emissions and fuel consumption.     

微粒氧化催化器与催化型燃油添加剂联合降低重型柴油车微粒排放的试验研究

在低、中、高3种转速及不同扭矩的工况下对重型柴油车进行了PM排放试验,对比了微粒氧化催化器(POC)+柴油机氧化催化剂(DOC)和POC+燃媒催化型燃油添加剂两种PM净化方案。试验研究表明,添加剂最佳添加质量分数为90×10-6,添加剂可替代DOC与POC联合净化PM,并得到较为理想的净化效果。     

柴油机的未来

阐明了柴油机未来发展中应重点解决的两大问题,即控制排放和提高热效率;对柴油机排放法规的动向进行了分析,对柴油机可能达到的排放水平进行了研究,重点论述了柴油机排气后处理技术;对进一步提高柴油机热效率的可能性进行了分析,指出其热效率可以达到与燃料电池相当的水平。