納米氣泡混合油氣對共軌柴油機的影響

納米氣泡混合油氣對共軌柴油機的影響

目前很多研究正在關(guān)注燃料添加劑，以提高柴油的燃燒效率，降低有害排放。通過將微粒化的氣泡加入到混合油氣中而改進燃料的方法已被證實，可以使燃油消耗降低2%～14%，同時粉塵和NOx的排放也大大降低。

該研究使用的柴油機是脈動式燃油噴射，不能確定納米氣泡混合油氣是否對目前最常用的高壓共軌噴射系統(tǒng)存在有利的影響。因此,介紹了新的高壓共軌噴射系統(tǒng)，并用試驗方法討論了納米氣泡混合高壓油氣對其影響。

超微型噴射混合器（外徑：20mm，長度：34mm）是產(chǎn)生納米級和微米級氣泡的關(guān)鍵設(shè)備，其工作機制是：①通過有噴嘴的高速泵給燃油加壓，噴嘴附近的空氣產(chǎn)生負壓強，形成薄膜狀氣液交界面；②吸入的空氣，因為混合油氣的分割及湍流的剪切作用被分離和氣泡化；③氣泡在急速膨脹區(qū)（在分離區(qū)域形成的）進一步細化。

這一方法使油氣噴射霧化并混合納米氣泡，形成納米氣泡混合油氣，并通過大量增加氧氣離子溶解量加速燃燒。

微粒氣泡通過超微型混合器不斷注入燃料管線中，再通過混合槽將納米氣泡和微米氣泡分離后，高壓共軌噴射系統(tǒng)的柴油機開始性能測試。

試驗結(jié)果表明：①在高壓共軌高壓燃料噴射系統(tǒng)中使用納米氣泡混合油氣，有助于減少燃油消耗。在中、低負荷工況范圍，納米泡沫高濃度混合時，平均負荷下燃油消耗減少了3.2%，最大負荷下燃油消耗減少6.2%；②納米氣泡混合油氣可以提高進氣效率，廢氣溫度、尾氣粉塵和發(fā)動機噪聲也得到了有效控制。

刊名：Energy（英）

刊期：2013年第59期

作者：Yasuhito Nakatake et al

編譯：薛雷