基于不同燃料混合方案的柴油機性能和排放比較

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基于不同燃料混合方案的柴油機性能和排放比較

基于可再生資源的生物柴油或含氧燃料，對于發動機保持較高的運行效率和較低的環境影響而提出了新的挑戰。研究了滿足歐5標準的輕型柴油發動機分別使用汽油-柴油混合燃料、丁醇柴油混合燃料和商用柴油時，對發動機燃燒效率和廢氣排放的影響。丁醇柴油混合物由80%（體積）的柴油和20%的正丁醇（BU20）組成，汽油-柴油混合物由80%的柴油和20%的汽油（G20）組成。發動機試驗在2500r/min轉速和0.8MPa制動平均有效壓力工況下進行。研究的重點集中于噴射策略和氧氣的攝入濃度對煙塵、氣體排放和燃燒噪聲的影響。研究結果表明，相比單獨燃料的噴射策略，加入汽油或丁醇之后，能夠帶來更長的點火延時和更好的揮發性，這有助于提高空氣和燃料的混合，能夠促進燃料氣體更好地分散在燃燒室內，減少了能夠產生煙塵的局部富燃料區域，降低了煙塵和NOx的排放。相比柴油和汽油-柴油混合物來說，由于氧氣在氧化過程中的積極作用，丁醇-柴油混合物能夠產生更少的未燃燒碳氫化合物（UHC）。對于柴油和混合燃料，更高的噴射壓力能夠有效減少煙塵的形成，但是卻對柴油的NOx排放有著負面影響。盡管更高的預混合比例能減少煙塵排放并能夠促使能量迅速增加且在更短的周期內釋放，但是會產生較高的燃燒噪聲。燃燒噪聲的控制可以通過延遲燃燒相位角實現，但會損失一定的熱效率。此外，含氧燃料可以在煙塵的形成（氧化過程中）發揮重要作用，即能有效地減少煙塵的形成。

刊名：Energy（英）

刊期：2014年第5期

作者：Stefano E.Iannuzzi et al

編譯：陳鵬飛