高速高效的新型柴油机

<正> 最近,英国发明了一种高速高效的新型柴油机。据称这种排量为2L的发动机比普通汽油发动机所消耗的燃料少40％,而性能方面却比普通柴油机高15％,因而可以达到节油的目的。 一般地说,普通的汽车发动机都有一个“预燃室”,初始燃烧在预燃室内进行。而该种高速高效的新型柴油机是采用燃料和空气混合体直接注入燃烧室的方法。燃料和空气混合体在燃烧室里产生涡流,从而迅速地混合燃烧,致使发动机速度高达4000r/min以上。在这样高速运转的状况下,该种新型柴油机的效率比普通发动机高15％左右。     

二甲醚均质压燃模式非常规排放的试验研究

在ZS1100柴油机上进行了二甲醚均质压燃、二甲醚—柴油混合燃料燃烧模式下的非常规排放试验研究。试验结果表明,二甲醚均质压燃非常规排放物主要是甲醛,其排放量主要与负荷变化相关,柴油机能够稳定运行的最大扭矩是20 N.m,混合燃料燃烧时,负荷可达到45 N.m。     

柴油机掺烧不同比例甲醇混合燃料的试验研究

对一台4102QB型直喷式柴油机分别燃用柴油及甲醇-柴油混合燃料时的动力性和排放特性进行了对比试验.试验结果表明,在柴油机参数和基本结构不作任何改动的情况下,随着混合燃料中甲醇添加比例的增加,柴油机的动力性有所下降,烟度和CO的排放量明显降低,HC和NOx的排放量有所增加,但变化幅度不大.     

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。     

军用混合驱动汽车的新探索

混合驱动汽车是一种采用混合电力驱动系统(简称混合驱动系统)的汽车。该系统由一台普通内燃机(柴油机)或燃料电池、一台发电机、一个电池组及若干电动机组成。发电机在内燃机驱动下向电池组充电,电池组则将电能供给电动机,由电动机驱动车辆行驶。与用普通内燃机及全电动车辆相比,混合驱动车辆具有以下优点:车辆燃油消耗量减少,效率提高;有害气体排放量减少;车辆动力性增加;     

单缸直喷柴油机涡流室燃烧系统外部增压的实验研究

为满足非道路用柴油机的排放法规,从改善柴油机缸内混合气形成质量出发,提出了直喷式柴油机涡流室燃烧系统;设计了柴油机外部增压系统,进行了新型燃烧系统在外部增压下性能的实验研究。结果表明,外部增压能降低柴油机的油耗和排放;增压压力为0.15MPa时,柴油机油耗率最低。增压压力为0.18MPa时,使用4×0.36×140°喷油嘴在供油提前角为8°CA、90%负荷下,NOx排放量仅为常压下的25%。     

燃油含硫量对柴油机排放特性影响的研究

在一台直喷式涡轮增压柴油机上分别燃用4种不同含硫量的柴油,研究了燃油含硫量对柴油机排放特性的影响.研究结果表明,随着燃油含硫量的降低,柴油机的HC、CO和烟度排放按所列顺序明显下降;NOx排放也随燃油含硫量的降低而下降,但变化很小;SO2排放随柴油机负荷的增加显著上升,随燃油含硫量的降低而显著下降,表明燃油含硫量与柴油机SO2排放之间有高度相关性.     

柴油—生物柴油—乙醇发动机烟度与微粒排放特性研究

通过发动机台架试验,研究了燃用柴油—生物柴油—乙醇混合燃料(BE-D)、柴油时的烟度和微粒的排放规律。结果表明:BE-D燃料相比柴油自由加速烟度低18%,中高转速全负荷下的排气烟度低36%~56%;BE-D燃料相比柴油的微粒排放在中高转速、大负荷下低43%~58%,但低速下由于有机碳氢微粒的排放量增加,BE-D燃料的排气微粒浓度较柴油高。     

掺氢技术在公交车上的应用分析

城市公交车大部分以柴油机为动力装置，柴油机具有动力性强、热效率高和燃油消耗率低的特性，但其微粒（碳烟）排放量较高，对大气的污染较大。为解决城市公交车辆尾气烟度大的问题，文中将掺氢技术应用于公共汽车，对公共汽车上的柴油机进行改造，加装氢燃料喷射装置。使用结果表明掺氢技术用于城市公交车，车辆尾气排放的烟度大大降低，油耗也有所减少。     

含氧燃料DMC在公交柴油车上的应用研究

DMC具有含氧量高、沸点高、与柴油互溶性好等特点，特别适合作为柴油机的燃料添加剂。系统论述和研究了有关柴油机燃用含氧燃料的一些关键技术问题，并进行了含氧燃料柴油发动机的台架性能试验和实车动力性测试试验。13工况表明，含氧燃料添加剂可大幅降低PM排放量，且不会导致CO、HC和NO，排放浓度的增加，在某些工况下，甚至还有所下降。     

燃料含硫量对柴油机颗粒物排放的影响研究

利用一台电控高压共轨欧Ⅲ柴油机,采用离子色谱法精确测取了颗粒排放物中硫酸盐的含量,对不同含硫量的柴油进行了颗粒物排放和硫酸盐的测量比较.结果表明,对于无催化转换装置的重型柴油机而言,与含硫量约为800×10-6的柴油相比,采用含硫量约为273×10-6的柴油时其颗粒排放降低了4.7%;开发无尾气后处理装置的电控柴油机,为满足欧Ⅲ排放标准,重点是柴油机本身燃烧系统的开发和控制润滑油消耗.     

柴油-甲醇混合燃料对发动机性能的影响研究

配制了不同掺混比例的柴油-甲醇混合燃料,运用GT-Power对燃用不同掺混比例柴油-甲醇混合燃料的单缸直喷柴油机的动力性、经济性及排放性进行了仿真研究。结果表明在柴油机基本结构和参数不作改动的前提下,随着混合燃料中甲醇比例的增大,发动机的动力性有所下降,燃油消耗则明显上升,尾气中NOx和CO排放量下降幅度较大。     

汽车新型燃料

使用普通含铅汽油燃料的车辆正在减少,新型汽油在配制过程中作了改进,使污染程度减少到最低限度。例如,ARCO公司的EC-1型汽油,芳香烃含量低于20％(容积比),蒸汽压力(RVP)小于0.0703kg/cm~2,在排出的废气中,含氧量仅为1％(重量比),致使一氧化碳的排放量减少。菲利浦66公司先后在5个城市推出了丙烷燃料,并已开始占领市场。     

新型复合含氧添加剂对柴油机燃烧特性的影响

分析了自行研制的新型复合含氧添加剂(记为FHYJ)的理化特性,在车用BJ493Q柴油机上进行了燃用FHYJ掺烧比例为9%的FHYJ—柴油混合燃料的试验,测量了缸内压力、压力升高率和放热率。比较和分析了燃用柴油和FHYJ—柴油混合燃料的燃烧特性,探讨了添加剂和混合燃料对柴油机滞燃期、预混合燃烧期、扩散燃烧期以及燃烧持续期等参数的影响。结果表明,在柴油机不作任何改动的前提下,掺烧FHYJ清洁燃料复合含氧添加剂,缸内压力、压力升高率和放热率在低负荷下均与原机基本相当,在中、高负荷有所下降,滞燃期、预混燃烧期均较原机延长,扩散燃烧期和燃烧持续期均较原机缩短,且其变化程度均随负荷的增大而增大。     

纳米燃油添加剂对柴油机颗粒物排放特性的影响

在186FA柴油机上对质量分数为50mg/kg和100mg/kg的CeO2或Co3O4纳米颗粒-柴油混合燃料进行颗粒物排放特性台架试验,采用扫描电镜和热重分析仪对采集到的颗粒物样品进行微观结构形貌及热重特性分析。结果表明:纳米CeO2和Co3O4颗粒均可改善柴油机颗粒物排放,与0号柴油相比,混合燃料颗粒物比排放量下降16.4%~35.9%;混合燃料颗粒物排放的粒径分布仍呈单峰分布的特点,峰值均在0.56~1.0μm区间内,微观形态下的粒径和孔隙率明显变小,团聚程度提高;混合燃料燃烧过程中颗粒物发生氧化反应的起燃温度、失重率峰值温度及燃尽温度均有所降低,最大失重率明显增加。     

聚甲氧基二甲醚与柴油混合燃料的燃烧与排放特性

聚甲氧基二甲醚(PODEn)是一种高含氧、高十六烷值的新型燃料。为了降低柴油机的颗粒物排放,该文在一台轻型柴油机和一台重型柴油机上对柴油和10%、20%PODE3-4/柴油混合燃料进行了燃烧、排放和热效率的测试。结果表明:添加20%的PODE3-4,轻型柴油机大负荷工况下的碳烟排放下降90%,指示热效率能够提高2%;重型柴油机欧洲稳态循环(ESC)的颗粒物(PM)排放下降36.2%,有效热效率上升0.8%。添加PODE3-4,在指示平均有效压力(IMEP)为0.2~0.6 MPa时,对放热率曲线影响不大;在IMEP为0.8 MPa时,使主喷放热的滞燃期延长,主喷放热峰值增加。因此,PODEn是很有前景的柴油添加成分。     

柴油机在高原地区燃用混合燃料的试验研究

在高原地区对1台4100QB—2柴油机燃用生物柴油与柴油不同掺混比的混合燃料进行了台架试验。分析了混合燃料的物性,根据其物性和掺混比计算出当量燃油消耗率。对比分析了柴油机燃用混合燃料的有效热效率、机械效率和负荷特性。试验结果表明,在高原地区,柴油中加入体积比为10%~30%的生物柴油,柴油机的经济性有明显改善。     

柴油机的排放污染及控制措施

介绍了柴油机排放的污染物及其生成机理。在控制柴油机排放的措施中,首先介绍了提高柴油的着火性能、降低含硫量及使用柴油添加剂等;其次,阐述了改进柴油机的燃烧过程,即改进供油系统、改进供气系统、采用废气再循环技术等;最后,介绍了柴油机的排放后处理。     

乙醚在柴油机上的应用研究

乙醚在柴油机上应用有两种方式,第一是作为柴油机冷起动液,用于改善柴油机低温冷起动性能;第二是以低体积比例掺混到柴油中形成混合燃料,通过乙醚的高含氧量改善柴油机燃烧过程,降低污染物排放量。文中对乙醚在柴油机上的应用进行研究,结果表明,乙醚作为冷起动液组分,存在起动后工作粗暴、磨损加剧、安全性等问题。柴油机燃用乙醚掺混燃料,随着乙醚添加量的增加,柴油机峰值燃烧压力、峰值压力升高率、峰值燃烧放热率明显增加,燃烧放热更加集中;柴油机动力性基本不变,燃油经济性提高;碳烟排放大幅度降低,NOx排放略有增加。     

二甲醚／柴油混合燃料在压燃式发动机上的应用

为探索二甲醚/柴油混合燃料作为柴油机替代燃料的应用性能,对D20二甲醚/柴油混合燃料的喷雾特性进行了试验研究;同时,开展了直喷式柴油机燃用二甲醚/柴油混合燃料动力性能、经济性能及排放性能研究。结果表明:在同样的环境背压下,D20混合燃料的油束与柴油相比较,贯穿度有所缩短,喷雾锥角有所增大;柴油机燃用二甲醚/柴油混合燃料时,通过适当调整循环油量,发动机的动力性可以超过原柴油机,最低当量比油耗下降4.5%,烟度指标下降70%以上,NOx排放降低30%~50%;二甲醚/柴油混合燃料是一种能实现高比功率、低排放的石油替代燃料。