柴油摻混正丁醇對火焰發展及光譜的影響

劉海峰， 文銘升， 崔雁清， 張傳奇， 鄭尊清， 堯命發

天津大學內燃機燃燒學國家重點實驗室， 天津 300072

引 言

提高熱效率是國內外內燃機研究的關鍵目標， 由于柴油機排放控制與熱效率之間存在矛盾關系， 隨著排放法規愈加嚴格， 排放成為制約柴油機熱效率提高的主要因素之一。 采用清潔的替代燃料有利于在降低排放的同時保持高的熱效率， 國內外研究表明[1-3]， 在柴油中添加一定比例的含氧燃料可以改善發動機燃燒與排放， 且發動機動力性不受影響。 因此， 近年來， 有關柴油機含氧替代燃料的研究越來越受國內外的研究學者關注。

正丁醇作為一種生物質替代燃料， 近年來被國內外廣泛研究[4-7]。 國內外學者通過將正丁醇與柴油摻混研究其對柴油機燃燒和排放特性的影響， 結果表明， 柴油摻混正丁醇后能夠改善發動機的燃燒和排放特性、 提高發動機的熱效率[8-11]。 張鵬等[12]進行了柴油機摻混不同含氧燃料燃燒火焰自發光研究， 結果表明含氧燃料的添加降低了燃燒火焰溫度和火焰面積， 減少了燃燒過程中的碳煙排放。 王站成等[13]研究了柴油摻混不同比例正丁醇在不同EGR率下的燃燒和排放特性， 結果表明柴油中摻混正丁醇可以加快燃燒速率， 改善EGR對燃燒過程帶來的負面影響， 降低碳煙排放。 針對缸內火焰發展和燃燒過程中間產物的自發光光譜進行研究， 有助于深入理解柴油摻混正丁醇混合燃料對柴油機缸內燃燒過程的影響， 但目前相關研究還比較缺乏。……