低成本含水乙醇對汽油機燃燒排放的影響研究

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低成本含水乙醇對汽油機燃燒排放的影響研究

乙醇是一種可再生燃料，被認為是對抗全球變暖和減少污染物排放的很好選擇，但其熱值較低，相比于汽油會增加燃料消耗，因此致使乙醇燃料的使用缺乏吸引力。而能源的需求要求生產乙醇，特別是乙醇濃度小于80%時可減少能源消耗，這種燃料的成本很低。探討了以含水乙醇作為汽油機燃料的可行性，該發動機可以使用乙醇中含有40%水的混合物。為了使燃燒階段的質量燃燒率固定在50%而做了進一步的試驗，使用4沖程單缸0.668L發動機，以乙醇為燃料，采用進氣道噴射分層系統、電子控制節氣門結構并且火花塞位于渦流室。測試表明，盡管這種燃料含有大量的水但燃燒穩定，燃燒結果表明，水含量高的乙醇可以降低NOx和CO排放。

研究了含水乙醇在汽油機中的使用，隨著燃料中水含量的增加，工作指示效率沒有減少，顯示值大于30%。通過使用高壓縮比和其它電子技術等來提高發動機的工作效率，并確定未燃燒區域的溫度。水乙醇混合物的高抗震性能與低溫特性可作為延長爆震極限的解決方案，能夠在多種工況下減少爆缸。降低燃燒溫度可直接降低NOx排放，這種低溫特性使NOx約降低到初始值的3.5倍。盡管水化程度高，但水的比例達到20%沒有觀察到CO排量的增加，而超過這個值由于燃燒不充分CO排量會增加，從而證明使用高含水的乙醇是可行的。

Mario Martins et al.SAE 2015-01-0954.

編譯：郭永奇