煤层气用作汽车替代燃料的现状及对策研究

叙述了中国煤层气开采和用作汽车代用燃料的现状,分析了目前煤层气用作汽车代用燃料在推广应用中存在的法规和标准不完善、基础研究不足及两用燃料煤层气汽车性能不理想等问题,并提出了解决这些问题的对策.     

发动机燃用煤层气燃料时燃烧特性的试验研究

用天然气掺加氮气来模拟煤层气燃料,在一台由柴油机改装的单缸火花点火发动机上开展了燃用煤层气时的燃烧特性,包括燃烧期及其循环变动性能的试验研究,结果表明,不同负荷下,随着氮气体积分数的增加,最大缸压对应的曲轴转角延迟,压力升高率降低,火焰发展期明显变长.当氮气体积分数为20%时,燃烧较稳定,当氮气体积分数增大至30%时,燃烧循环变动明显加剧,但随着发动机负荷的增加循环变动减小.     

含氧燃料与进气氧浓度对柴油机燃烧与排放的影响

在1台4缸高压共轨柴油机上,通过向柴油中掺混0%,10%,20%正丁醇(质量分数),研究了在不同进气氧浓度条件下,掺混燃料含氧量对柴油机燃烧特性与排放的影响规律。研究结果表明:进气氧体积分数处于20%~21%之间时,燃用3种燃料的滞燃期均不随氧浓度的变化而变化;随着掺混比例的增加,燃料中含氧量增加,这导致了滞燃期的增加,且随着进气氧浓度的降低,滞燃期受燃料性质的影响作用不断增强;随着燃料中含氧量增加,炭烟(Soot)排放逐渐减小;掺混燃料的含氧量对NO_x排放的影响不明显,而对指示热效率的提升有积极作用,在进气氧体积分数小于15%时,燃料含氧量对指示热效率的促进作用减弱。     

植物油微乳化燃料燃烧特性研究

在21世纪,石油紧缺与环境污染已然成为人类发展的两大威胁,成为人类急需解决的两大难题。柴油在其中扮演着重要的角色,并且柴油的燃烧会产生有害污染物,严重污染环境,所以寻找柴油替代物的任务重中之重。文章选用棕榈油为替代燃料,与柴油按照一定的体积比例进行掺混,配制PD30E10,PD30E30,PD50E10和PD50E30这四种微乳化燃料,其中P表示棕榈油,E表示0号柴油,E表示乙醇。在一台六缸CRDI柴油机上做发动机测试。在小负荷下测试了柴油,PD30E10,PD30E30,PD50E10和PD50E30这五种燃油的燃烧特性。经过对比发现,在小负荷下,柴油的缸压峰值都要高于微乳化燃料;在预喷射阶段,柴油的瞬时放热率峰值高于微乳化燃料,在主喷阶段,刚好相反,微乳化燃料高于柴油。     

氨燃料汽车发动机燃烧技术研究进展

为缓解全球气候变暖,可考虑在汽车发动机上燃烧零碳氨燃料以减少碳排放。但由于氨(NH₃)的燃点高、最小点火能量高以及燃烧缓慢等劣势,需要借助氢气(H₂)作为助燃剂,帮助改善氨燃料发动机的燃料燃烧过程。针对国内外相关文献进行综述,总结了氨氢双燃料发动机掺混燃烧调控方法的研究进展,并分析了氨催化分解制氢与氨燃料发动机耦合的研究现状,发现采用氨燃料在线重整制氢可以避免采用双燃料供给系统。研究结果表明,氢气助燃能提高氨燃料发动机的燃烧速度,降低NO_x的排放量。对于氨燃料发动机依旧存在的动力性能下降和未燃氨气排放等问题,仍需在今后的研究中探索解决。     

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。     

燃料的性质对柴油机排放的影响

本文叙述了柴油主要成分和性质对柴油机排放影响的认识。     

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。     

车用替代燃料分析与展望

随着油价的上升,碳中和政策的颁布,以及近年复杂多变的国际环境都对我国能源安全和环境污染提出较大的挑战,因此寻找更加清洁、可持续性的燃料对我国的发展具有重要的战略意义.文章分析了燃料乙醇、氢能源、燃料甲醇、天然气、二甲醚五种车用替代燃料的发展趋势.结合普通汽油、柴油分别与燃料乙醇、氢能源、燃料甲醇、天然气、二甲醚的物性与...     

弱含氧燃料在柴油机上的燃烧过程与排放特性

通过在柴油机上燃用生物柴油(Biodiesel)、微乳化油生物柴油(MB)、乙醇柴油(E20)与纯柴油4种燃料,研究在低含氧量情况下不同含氧结构对柴油机燃烧和排放性能的影响。结果表明,相较于纯柴油,标定点工况下,生物柴油着火时刻约提前2°CA,放热率峰值和最大爆发压力略有降低,而MB和E20放热始点相对滞后,但放热过程更集中。大负荷时,发动机燃用3种含氧燃料总体表现为NOx排放增加,而HC、CO和烟度等均有不同程度的下降;但中低负荷时,E20的HC和CO排放明显较高。对于酯基或醇基不同结构来源的含氧燃料,携带氧的碳链长短及其附属燃料特性造成其燃烧和排放性能的显著差异,需根据各自属性优化在柴油中的添加比例,协调含氧燃料在发动机上的应用。     

清洁燃料与生物柴油

世界各国的环境法都要求生产和使用清洁燃料。本文简单介绍清洁燃料的概况,重点介绍生物柴油的开发与生产。     

氢燃料汽车与氢燃料电池汽车

全世界汽车每天消耗石油1600万升，这样下去，人们担心地球上原油会很快用光。因此汽车界人士近年来投入大量精力，开发和研制各种借用燃料汽车。在众多代用燃料中，氢气燃料和氢燃料电池是目前较有生命力的新汽车能源。本文介绍了氢气储存和使用的关键技术及存在的问题，综述了氢燃料轿车和氢燃料电池轿车研制、开发以及实际使用的现状。     

LPG／汽油两用燃料发动机燃烧特性研究

本文通过单缸汽油机燃汽油和液化石油气的台架试验研究，比较分析了汽油机燃用汽油和ＬＰＧ的动力性、经济性，并着重对ＬＰＧ的有关燃烧特性进行了不同压缩比，不同空燃比的试验分析。     

柴油机燃用乙醇柴油燃料的燃烧与排放特性

对燃用多种比例乙醇柴油的柴油机燃烧与排放特性进行了试验研究。测试了5％～25％乙醇柴油燃料以及柴油和乙醇的基本物理性质，在ZS1100柴油机上对各种比例的乙醇柴油测试了发动机在主要工况下的性能与排放特性，并用光学可视化方法研究了柴油、15％乙醇柴油、15％乙醇柴油加十六烷值改进剂的燃烧过程。对试验进行了分析。     

乙醇-柴油-汽油混合燃料的燃烧与排放特性

以汽油为助溶剂配制出均匀稳定的乙醇-柴油-汽油混合燃料,对比分析了单缸四气门135柴油机燃用不同配比混合燃料时的燃烧与排放特性,同时研究了燃用混合燃料时供油提前角变化和使用HL伞喷油嘴对柴油机性能的影响.结果表明:柴油机燃用适当配比的乙醇-柴油-汽油混合燃料,动力性、经济性基本保持不变,碳烟和NO2排放显著降低;着火滞燃期延长,缸内平均温度下降,燃烧速率加快,燃烧持续期缩短;当使用HL伞喷油嘴燃用E20G15燃料时,着火滞燃期进一步延长,油气混合速率和混合气均匀度明显提高,在整个工况范围内,气缸压力和缸内平均温度均较低,碳烟和NO2排放同时降低,其燃烧过程具有明显的热预混合燃烧特征.