多次噴射策略對正戊醇-柴油混合燃料燃燒及有害排放影響的模擬研究

鐘玉偉，魏 超，潘明章

（1.廣西玉柴機器股份有限公司，玉林 537000；2.廣西大學 機械工程學院，南寧 545004）

0 概述

柴油發動機以其優異的動力性、經濟性、可靠性及相對成熟穩定的技術儲備被廣泛應用于許多行業［1］。然而，隨著全球溫室氣體排放、環境污染等問題的日益嚴重，柴油機必須進一步提高熱效率，減少污染物排放，以滿足更嚴苛的二氧化碳（carbon dioxide，CO2）和有害物排放法規要求［2］。隨著發動機技術的創新，開發可再生清潔替代燃料及探索先進的燃油噴射策略是解決這一問題的有效途徑［3］。

醇類燃料來源廣泛，可以由生物質或可再生能源制備，并且醇類燃料具有熱值高、汽化潛熱大、蒸發溫度低及含氧等特點，一直受到內燃機學術界和工業界的關注［4］。文獻［5］中研究了甲醇進氣道噴射的柴油甲醇二元燃料發動機在不同海拔條件下的燃燒和排放特性，結果發現：當甲醇替代率達到50% 時各海拔下的熱效率相比純柴油提高了0.64%～1.82%，碳煙排放降低了26.94%～74.05%。文獻［6］中以柴油、乙醇混合物為燃料，研究了車用柴油機燃用混合燃料時的顆粒排放特性，結果表明：在部分負荷時混合燃料的顆粒排放質量分數相比于柴油降低了74.7%；此外，混合燃料顆粒物的幾何平均直徑在各個工況下均小于柴油，且隨摻醇比的增加而下降。低碳醇能夠有效降低柴油機顆粒物的排放，然而低碳醇燃料十六烷值低，與柴油的互溶性和穩定性差，限制了其作為替代燃料在柴油機上的廣泛使用［7］。

與低碳醇相比，以正戊醇為代表的高碳醇在柴油機使用上更有優勢，其具有甲醇、乙醇的優點，另外由于其親水性差而能夠與柴油高比例混合，同時也更容易存儲和運輸［8］。……