掺烧甲醇对某船用柴油机燃烧和排放的性能影响研究

为探索掺烧甲醇对某船用柴油机的性能影响,基于某V型常规增压柴油机,应用AVL-fire软件建立仿真模型,选取柴油机在额定负荷工作时,设置M0-M30共4组甲醇掺混比做仿真分析.结果表明:在额定负荷时,与纯柴油燃烧相比,随着甲醇掺混比增加,缸内最高爆压下降约12.9%,缸内温度峰值下降9%,NO生成质量分数下降69.8%,Soot生成质量分数升高51.5%.本文研究结果为甲醇作为船用柴油机代用燃料的实际应用提供数据基础.     

掺混生物柴油对相继增压柴油机燃烧性能的影响

为促进生物质能源应用,减轻国家对于化石能源的依赖,以某船用增压柴油机为研究对象,将其改造为相继增压系统柴油机,进行掺混生物柴油燃烧试验,在推进特性25%负荷试验时,生物柴油设置5% ~ 25%共5组配比,研究不同生物柴油配比对柴油机动力性、经济性及排放性的影响. 研究结果表明:在25%负荷时,掺混生物柴油燃烧与纯柴油燃烧相比,相继增压柴油机的动力性下降约6.5%,燃油消耗率增长约9.2%,NO_x排放量降低约9.8%,SOOT排放量降低约76.7%;相继增压柴油机掺混生物柴油燃烧时,其动力性及排放性均优于原机;在25%负荷时生物柴油最佳掺混率为25%,随着生物柴油配比增加其动力性与经济性下降较快,NO_x排放升高,掺混率不宜过高;改造为相继增压船用柴油机后,在一定程度上弥补了掺混生物柴油燃烧带来的不足.      

燃用生物柴油增压柴油机的性能和排放

为了在柴油发动机上优化生物柴油的应用, 利用发动机台架试验, 对比分析了不同掺混比生物柴油对增压直喷柴油机排放、燃料经济性和动力性的影响, 在不同转速和负荷下, 研究了发动机的碳烟、NOx、CO与HC排放及有效能量消耗率和功率。试验结果表明: 与柴油相比, 燃用B10、B20、B30、B50、B80和B100生物柴油的发动机碳烟排放平均降低了34.69%, NOx排放平均增加了25.01%, HC排放平均降低了33.05%, CO排放在满负荷下平均增加了11.13%;虽然有效燃料消耗率有所增大, 但有效能量消耗率平均降低了2.18%;功率平均增加了5.34%;生物柴油碳烟排放降低的百分比较NOx排放增加的百分比分别提高了7.01%、15.37%、14.17%、10.45%、6.73%和4.39%, 因此, B20掺混比最佳。     

掺烧DME对某型柴油机燃烧和排放性能仿真研究

本文基于TBD234V6型增压柴油机,采用AVL-fire软件对柴油机额定工况下,0％、10％、20％及30％共四组二甲醚掺混比进行三维数值模拟研究,结果表明:额定工况下,与纯柴油相比,随着二甲醚掺混比增加,缸内爆压与温度峰值随之下降,且相应的曲轴转角均推迟,30％掺混比,下降幅度最大,下降率分别约10.3％、7.8％...     

柴油机燃用生物柴油颗粒SOF排放实验研究

以车用柴油机为样机,研究发动机燃用生物柴油的常规排放,重点探讨其可溶有机组分的排放特性。研究所用燃油为柴油和生物柴油掺混,一种为配比20%的B20燃油,另一种为纯生物柴油B100。结果表明:与柴油相比使用柴油机燃用生物柴油后烟度变化并不明显,但在1 000rpm时全负荷工况明显下降,NOX排放数据有所增加;B100的SOF排放浓度及其占总颗粒物的百分比最大,B20最小;总颗粒物B100最少,B20最多;B100的SOF/DS基本上随转速增高而下降。     

生物乳化柴油对船用柴油机性能和排放影响的试验研究

在以餐厨废油为原料制成的生物柴油中掺混乳化剂、水、丁醇和柴油制成生物乳化柴油。在ISO 8178标准所规定的恒定转速试验(D2)模式下,分别对柴油机燃用3种不同配方的生物乳化柴油、柴油和生物柴油进行台架试验,测定其燃烧特性、动力性、经济性和排放特性。试验结果表明:满负荷时,采用生物乳化柴油时放热率略高于柴油,但缸内压力与柴油区别不大;采用生物乳化柴油时动力性比柴油略低,采用E10经济性与柴油区别不大;随着水和丁醇质量分数的增加,NO_x和碳烟排放降低更显著;不同成分适量配比的生物乳化柴油能够有效降低NO_x和碳烟排放,同时保证柴油机的动力性和经济性。     

柴油公交车燃用不同替代燃料的排放特性

采用OBS-2200车载排放检测系统,分析了柴油公交车实际道路工况的气态排放特性.使用的燃料分别为纯柴油、天然气制油(GTL)与生物柴油,道路工况主要包括市区主干道、次干道和快速路.分析结果表明:公交车燃用各类燃料的CO、HC、NOx和CO2的道路瞬时质量排放率均与瞬态车速变化有良好的跟随特性.公交车燃用各种替代燃料的气态污染物质量排放率随车速增加总体呈上升趋势,其中HC和CO2的质量排放率随车速增大,基本呈线性增加趋势,CO和NOx的质量排放率在中低车速区域随车速上升呈现增加趋势,而在高车速区域有所降低.与主干道、次干道相比,公交车在快速路上燃用各种燃料的气态污染物的排放因子都是最低的.与纯柴油相比,不论是质量排放率还是排放因子,生物柴油和GTL柴油的CO和HC排放都有所下降,且生物柴油的降幅更大一些.从全路况范围来看,纯生物柴油的CO和HC排放最低,纯生物柴油的NOx排放要高于柴油.全路况下,纯天然气制油、体积比为20％天然气制油、体积比为20％生物柴油的CO2排放要低于纯柴油,但纯生物柴油的CO2排放要高一些.     

甲醇／柴油混合燃料对柴油机性能影响的试验研究

以ZS195型柴油机为例,进行了甲醇/柴油混合燃料对柴油机性能影响的试验.结果表明,在柴油机参数不变的情况下,随着甲醇添加比例的增加,柴油机的动力性有所下降、燃油经济性有所改善、烟度和CO的排放量都明显降低、HC的排放量有所增加.NOX排放在甲醇的体积分数为10%时略有增加,在甲醇的体积分数为20%时下降10%左右.     

含氧添加剂EGM对船用柴油机性能和排放特性的影响

在一台四缸船舶柴油机上,采用乙二醇单乙酸酯(EGM)作为含氧添加剂,将其以不同的比例添加到柴油中。通过试验表明:提高柴油的乙二醇单乙酸酯比例可以有效降低NOX、CO和CO2的排放,同时会使得燃油消耗率略有提高;增加进口空气湿度也会降低NOX的排放浓度;增加柴油机制动扭矩降低了燃油消耗率,却会引起NOx排放增加。这些结论将为改善船舶柴油机的性能和排放提供参考。     

柴油机燃用柴油-二甲醚混合燃料对其性能及排放的影响

二甲醚是一种适用于压燃直喷式柴油机的很具潜力蹬代用燃料，除了无碳烟排放的重要特点以外，和柴油相比二甲醚还具有较好的燃烧性能，较低的自然温度和较好的雾化特性，但二甲醚较差的润滑性会带来一些问题，例如磨损和泄漏，这是一个很难处理的问题。文中对直喷式柴油机燃用二甲醚柴油混合燃料进行了实验研究，对二甲醚重量比分别为0％（纯柴油），10％和20％的混合燃料进行了评测，并测量了发动机的性能和排放，结果表明，与纯二甲醚相比，柴油－二甲醚混合燃料具有较高的润滑性能，及和纯柴油相比，具有较好的喷射雾化性能，同时发现发动机在燃用柴油时的工作特性和燃用柴油－二甲醚混合燃料时的工作特性是可以比较的，当混合燃料中的二甲醚的比例为20％，NOx，碳烟和CO的排放量分别降低了11％，42％和29％，和燃用柴油相比，HC排放量在轻载时较高，在重载时较低。     

喷雾特性对生物柴油燃烧和排放特性的影响

在手压泵试验台上进行了生物柴油与柴油的喷雾对比试验,在一台单缸直喷柴油机上进行了生物柴油与柴油燃烧和排放性能对比试验.分析了燃料喷雾特性的液滴粒径尺寸分布和特征参数,研究了燃用生物柴油与柴油燃烧和排放规律的差异及其本质原因.研究结果表明:与柴油相比,生物柴油喷雾锥角小,粒子总数少,小直径粒子比例低,最大粒子直径大;在转速为1 500 r*min-1与平均有效压力为0.531 MPa时,生物柴油最大燃烧压力、最大压力升高率以及最大燃烧放热率分别降低了1.91%、30.10%和29.32%,生物柴油燃烧持续期长于柴油;在转速为1 500 r*min-1时,燃用生物柴油HC、CO和烟度排放平均分别降低17.17%、26.73%和37.85%,NOX排放平均增加21.93%.     

掺醇燃料柴油机燃烧与排放特性研究

为降低柴油机炭烟排放,在柴油中掺入正戊醇与甲醇形成三元混合燃料,在一台电控高压共轨柴油机上测试了不同喷油时刻下的燃烧及排放特性.结果表明:纯柴油掺入正戊醇与甲醇之后,混合燃料的有效燃油消耗率增加,但有效热效率增大;CO及HC排放增加;炭烟排放明显降低,混合燃料的NO_x排放增加.     

柴油机掺烧气体燃料消烟初探

柴油机由于直接把柴油喷人燃烧室,主要在较稀的空燃比下燃烧,避免了器壁淬灭和间隙淬灭现象,柴油燃烧很充分,HC、CO产生非常少.由于柴油机燃烧的最高压力和最高温度相对较低,所以NOx的排放量低.柴油机排出的HC、CO比汽油机少的多,NOx是汽油机的50%或更低.柴油机由于燃烧过程中可燃混合气在局部上的不均匀,可燃混合气过浓,燃烧极不充分,形成碳烟.柴油机碳烟的浓度比汽油机大得多.……     

丁醇燃料对柴油车污染物排放影响的试验研究

以江铃牌柴油皮卡车为测试对象,在底盘测功机上按新欧洲测试循环(new european driving cycle,NEDC)进行整车排放测试,研究丁醇体积分数分别为0、10%、20%、40%的丁醇-柴油混合燃料(燃料编号分别为B0、B10、B20、B40)对柴油车气态污染物排放特性的影响。试验结果表明:4种燃料市区的气态污染物排放量大于相同配比下的郊区排放;使用B10、B20、B40燃料NO_x的排放量比B0燃料有所增加,但整体波动不大,随着丁醇添加比例的增加,NO_x排放呈现先增大后减小的趋势;使用B10燃料时HC的排放量最少,相比纯柴油时排放量减少约20%;燃料中丁醇的体积分数对CO及CO_2的排放影响甚微。     

生物柴油特性分析与应用

生产生物柴油的主要原料是可再生的生物资源,生物柴油含氧而基本不含硫和芳香烃,具有良好的燃料品质和环境友好性.从能源战略角度分析,生物柴油是最为重要的代用燃料之一,柴油机不需改动即可使用生物柴油.柴油机使用生物柴油不仅利于改善燃料结构,而且可以降低有害物排放.     

不同进气压力对高密度-低温柴油机燃烧的数值模拟

用fire软件模拟分析不同进气压力对高密度-低温柴油机燃烧和性能的影响;对4100柴油发动机进行模拟计算。结果表明:不同进气压力情况下,其燃烧路径大部分避开Soot和NOx的主要生成区域;提高进气压力会使燃烧充分,放热速率加快;进气压力对发动机性能影响明显,进一步增大进气压力能在Soot和NOx排放有效降低的同时,发动机的动力性能明显提高而燃油消耗降低。表明高密度-低温柴油机燃烧模式能够通过提高进气压力同时降低排放和提高热效率。     

汽油发动机怠速工况富氧燃烧的研究

利用不同进气氧体积分数,实现汽油机富氧燃烧。氧体积分数分别为21.1%,22.6%,25.5%条件下,试验研究了在怠速工况下汽油发动机燃烧特性和排放特性。研究结果表明:在汽油机中怠速工况下,随着氧体积分数的增加,缸压、瞬时放热率明显增大,峰值相位出现时刻提前,累积放热量明显增大;进气中氧浓度加大,循环波动率下降,提高了发动机缸内燃烧的稳定性,燃油消耗量基本保持不变;在怠速工况下实现富氧燃烧,可以大大降低THC和CO的排放,NO2的排放增加,但增加的幅度处于较低的水平。     

柴油机燃用液化石油气的掺烧比和排放的试验研究

LPG／柴油双燃料发动机的LPC最大掺烧比与发动机的转速、负荷密切相关。同时掺烧比的多少还影响到排烟和HC、CO、NOx的排放量。因此,通过试验研究柴油机燃用液化石油气的掺烧比和排放量,具有重要意义。     

柴油机燃用B20生物柴油的性能优化

研究某柴油机燃用20%生物柴油-柴油混合燃料,通过改变预喷油量和增压压力,进行该机型经济性和排放性的优化.采用拉丁超立方法分别对稳态循环试验低、中转速下低、中、高和全负荷共计8个工况点设计试验方案,对各工况样本点进行仿真计算.搭建试验因子和响应变量模型,完成基于模型的遗传优化.优化结果表明:优化预喷油量和增压压力,可使NO_x平均降低17.2%,燃油消耗率平均下降4.2%,soot略有升高.     

分析轿车柴油机燃用生物柴油时温室气体排放特性

本研究旨在分析轿车柴油机在燃用生物柴油的过程中,温室气体的排放特性。首先,简要分析了目前国内汽车的耗油现状,进而介绍研究所应用的实验装置、实验方案等,进而对生物柴油的相关影响、生物柴油发动机排出各种温室气体(如N2O、CH4以及CO2)排放方面特点。