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乙醇/柴油燃料配制和对柴油机性能影响的模拟

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同济大学学报（自然科学版） 2012年第8期40卷 1254-1260,1269页

作者：张志强赵福全于冠军韩杰磊同济大学汽车学院上海201804 浙江吉利汽车研究院有限公司浙江杭州311201

选择丁醇、庚醇、生物柴油和聚山梨糖醇单油酸酯(Span80)作为助溶剂,对比研究其助溶效果.按照不同乙醇体积分数(10%,20%和30%)和温度范围(5～60℃),进行混合燃料的密度、表面张力和黏度等物性参数测量,研究其随乙醇体积分数和温度变化... 详细信息

选择丁醇、庚醇、生物柴油和聚山梨糖醇单油酸酯(Span80)作为助溶剂,对比研究其助溶效果.按照不同乙醇体积分数(10%,20%和30%)和温度范围(5～60℃),进行混合燃料的密度、表面张力和黏度等物性参数测量,研究其随乙醇体积分数和温度变化的规律.模拟研究混合燃料对柴油机性能的影响,结果表明:随乙醇体积分数的增加,燃油雾化效果得到改善,壁面油膜逐渐减少,氮氧化物(NOx)和碳烟(soot)排放逐渐减少;发动机动力性逐渐下降,但是当量比油耗和燃烧噪声逐渐下降.乙醇体积分数为10%时柴油机的综合性能最佳.

关键词：柴油机性能物性参数乙醇/柴油混合燃料助溶剂

乙醇-柴油混合燃料对柴油机性能及排放的影响

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燃烧科学与技术 2003年第4期9卷 300-305页

作者：刘朋宋崇林张延峰王守元贾贵启杨润东天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072 东风朝阳柴油机有限责任公司朝阳122000

通过对乙醇含量分别为500、1000、1500和2000的混合燃料及纯柴油5种油品的对比实验,研究了燃用乙醇柴油混合燃料时,柴油机燃油经济性、功率及排放特性的变化规律.实验结果表明,燃用乙醇柴油混合燃料,柴油机的能量消耗率在乙... 详细信息

通过对乙醇含量分别为500、1000、1500和2000的混合燃料及纯柴油5种油品的对比实验,研究了燃用乙醇柴油混合燃料时,柴油机燃油经济性、功率及排放特性的变化规律.实验结果表明,燃用乙醇柴油混合燃料,柴油机的能量消耗率在乙醇含量为1500时最佳,功率有所下降,但由于乙醇添加量较小,总体来说对发动机性能影响不大.在排放特性方面,NOx的比排放量基本随着乙醇掺烧比例的增加而减少;HC、CO的比排放量基本上随着乙醇掺烧比例的增加而增加;随着乙醇掺入比例的增加,发动机的可见烟度和滤纸式烟度均有显著的降低,干碳烟(DS)的比排放量也呈下降趋势.

关键词：柴油机乙醇—柴油混合燃料柴油机性能排放特性

喷油器垫片对NC493G柴油机性能影响的试验研究

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中国农机化学报 2014年第3期35卷 146-149页

作者：晏娟刘仁鑫魏军李思宇江西农业大学工学院江西南昌330045 恒天动力有限公司江西南昌330013

喷油器垫片厚度变化会改变油嘴在燃烧室中的位置,它直接影响油束落点位置、喷雾质量以及混合气形成,对整个燃油喷射系统及整机性能有着重要影响。本文首先对NC493G柴油机在不同垫片厚度下的动力性能、经济性能和排放性能进行了测试,然... 详细信息

喷油器垫片厚度变化会改变油嘴在燃烧室中的位置,它直接影响油束落点位置、喷雾质量以及混合气形成,对整个燃油喷射系统及整机性能有着重要影响。本文首先对NC493G柴油机在不同垫片厚度下的动力性能、经济性能和排放性能进行了测试,然后根据测试结果分析了喷油器垫片厚度对柴油机性能的影响,最后确定了使柴油机综合性能较好的喷油器垫片。

关键词：喷油器垫片厚度柴油机性能影响

N1004型全液压铁路起重机柴油机性能匹配设计

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起重运输机械 2004年第9期 7-10页

作者：郑海霞王淑利邵兵兰州理工大学

系统地阐述了N10 0 4型全液压铁路起重机柴油机性能匹配设计过程 ,从参数选择、性能匹配、适应能力、可靠性等方面进行分析 ,并用数据说明柴油机性能匹配设计是合理的。

关键词：铁路起重机匹配设计全液压参数选择合理柴油机性能

使用柴油醇对增压中冷柴油机性能和排放的影响

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吉林大学学报（工学版） 2004年第1期34卷 112-117页

作者：谭满志郭英男刘金山于世涛黄维钧吉林大学汽车工程学院吉林长春130025

在不改变现有增压中冷柴油机结构的条件下,研究了两种柴油醇(E10和E15)对发动机动力性、经济性、排放性的影响。研究结果表明:增压中冷柴油机使用柴油醇,发动机的动力性有所降低,燃油消耗率有所增加,而能量消耗率在小负荷时有所增加,在... 详细信息

在不改变现有增压中冷柴油机结构的条件下,研究了两种柴油醇(E10和E15)对发动机动力性、经济性、排放性的影响。研究结果表明:增压中冷柴油机使用柴油醇,发动机的动力性有所降低,燃油消耗率有所增加,而能量消耗率在小负荷时有所增加,在中高负荷时与使用柴油相当。排放性能表明:CO和碳烟排放量有一定程度的降低,HC排放量在小负荷时明显增加,NOx排放量在低转速的中高负荷时有所增加,在高转速时变化不大。十三工况试验表明,多种比排放量有所增加,主要原因是小负荷分担率增加。本研究为下一步试验,尤其是小负荷的改善提供了基础。

关键词：柴油醇涡轮增压柴油机柴油机性能十三工况法

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进气系统对防爆柴油机性能的影响

进气系统对防爆柴油机性能的影响

作者：张钰栋太原理工大学

学位级别：硕士

防爆柴油机是矿业生产的主要动力源之一,凭借其燃烧热效率高、燃油消耗率低以及使用安全、操作方便等优点,应用范围越来越广。但防爆柴油机进排气系统内进气栅栏、排气水洗箱、排气栅栏等防爆装置的安装增加了进排气系统的阻力,不利于... 详细信息

防爆柴油机是矿业生产的主要动力源之一,凭借其燃烧热效率高、燃油消耗率低以及使用安全、操作方便等优点,应用范围越来越广。但防爆柴油机进排气系统内进气栅栏、排气水洗箱、排气栅栏等防爆装置的安装增加了进排气系统的阻力,不利于柴油机的换气和燃烧,导致其动力性和经济性降低。为了使柴油机更适合防爆改造后的工作状况,本文从调整柴油机进气系统的角度出发,结合防爆柴油机的工作特点,重点研究配气相位及进气流量对防爆柴油机动力性、经济性及排放性能的影响。本文结合发动机台架试验,以4100型防爆柴油机为研究对象,运用AVL-BOOST和AVL-FIRE分析软件,对不同配气相位下的防爆柴油机运转状态进行仿真,同时进行不同进气流量下的防爆柴油机台架试验,研究配气相位及进气流量对防爆柴油机动力性、经济性及排放性能的影响,并在此基础上对防爆柴油机配气相位做出调校。本文的主要研究内容如下:1)运用AVL-BOOST软件对防爆柴油机运转过程建模,并利用防爆柴油机台架试验数据,验证模型的准确性。改变不同配气相位,模拟不同进气晚关角和排气早开角下防爆柴油机的运转状况。仿真结果表明,配气相位对防爆柴油机动力性和经济性都有一定的影响,适当的增大进气晚关角和排气早开角一定程度上都能提高防爆柴油机的动力及经济性能。2)运用AVL-FIRE软件对防爆柴油机燃烧过程建模,并利用防爆柴油机台架试验数据,验证模型的准确性。改变不同配气相位,模拟不同进气晚关角和排气早开角下防爆柴油机的工作状况。分析了不同进气晚关角和排气早开角对防爆柴油机燃烧压力、燃烧放热率和一氧化氮(NO)、碳烟(Soot)等排放的影响。3)搭建防爆柴油机台架试验,通过改变防爆柴油机不同进气量,对防爆柴油机不同进气流量下的动力性和排放性进行了试验研究。试验结果表明减小进气量使防爆柴油机动力性有一定降低,也使得排放中的烟度略有增加,但却一定程度上降低了氮氧化合物的排放。因此合理的进气量对防爆柴油机动力性和排放性有十分重要的影响。

关键词：防爆柴油机配气相位防爆元件进气流量柴油机性能

燃用醇类掺混燃料对柴油机性能及排放特性影响的研究

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同方学位论文库

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燃用醇类掺混燃料对柴油机性能及排放特性影响的研究

作者：毛东旭哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

柴油机由于其可靠性好、热效率高、低速下扭矩大而被广泛运用于道路交通、船舶、农业机械以及铁路机车等对动力需求较高的领域。柴油机与汽油机相比,其压燃的着火方式致使燃料在燃烧过程中始终存在局部燃料过浓区,导致燃料燃烧后较汽油... 详细信息

柴油机由于其可靠性好、热效率高、低速下扭矩大而被广泛运用于道路交通、船舶、农业机械以及铁路机车等对动力需求较高的领域。柴油机与汽油机相比,其压燃的着火方式致使燃料在燃烧过程中始终存在局部燃料过浓区,导致燃料燃烧后较汽油机会排出更多的碳烟颗粒,其中PM颗粒甚至能达到汽油机的几十倍以上。现如今,控制柴油机颗粒物排放的主要措施可以从改良燃油品质、机内净化技术以及机外净化技术等方面考虑,其中在普通柴油中直接添加生物燃料改良油品品质的方式不需要对发动机结构进行改变,受到了研究人员的极大青睐。本文首先采用与前人不同的燃料配比方法配制不同种醇类混合燃料,即保证整体混合燃料氧含量一致(混合燃料氧浓度为6%)的条件下,为了确保生物柴油对混合燃料贡献相同的氧浓度,并且使最终的混合燃料具有良好的混溶性,本文所设计的混合燃料中生物柴油含量均保证相同的质量分数(百分比为33%),然后计算得出各燃料成分的质量百分比。在相同转速不同负荷情况下对比研究几种常见醇类燃料(甲醇,乙醇丁醇,戊醇)与普通柴油/生物柴油掺混时的发动机性能以及燃烧特性,重点分析了各种混合燃料对柴油机有效燃油消耗率,热效率以及燃烧持续期以及滞燃期时间的影响差异,分析不同掺混燃料的气体排放物的构成以及分布规律,着重考察不同掺混燃料下的CO,HC,NOx,CO排放以及颗粒物数量浓度以及质量浓度随不同负荷的变化情况。实验结果表明:燃料燃烧特性的不同导致了最终排放的差异,由于戊醇混合燃料燃烧温度和放热率最低,因而获得最佳的BSCO比排放和BSHC比排放;由于甲醇混合燃料的汽化潜热最高,所以产生最低的NO比排放;醇类混合燃料相对于普通柴油来说,其减少颗粒物作用显著,对于颗粒物数量浓度,DBP混合燃料在10%负荷情况下最大可使颗粒物数量浓度降低43.3%,对于颗粒物质量浓度,甲醇混合燃料抑制效果最优;其中发动机产生的CO比排放和燃油消耗率相关,由于各种燃料之间低热值类似,因而产生相似的CO。基于上述研究,在高低两种负荷下对柴油机产生的颗粒物样品进行采样,研究燃用超低硫柴油,纯生物柴油以及不同醇类掺混燃料条件下,发动机颗粒物中OC,EC的分布特征,并采用热重分析法对颗粒物的氧化活性进行了研究,最后通过高倍电镜研究柴油机在不同工况下燃用不同掺混燃料时颗粒物的微观构成、粒径分布以及形貌特征,试图较为全面的考察不同种醇类混合燃料对颗粒物的形成机理的影响规律差异。实验结果表明:醇类掺混燃料对EC的抑制作用更加明显,其中丁醇对应最低的EC排放,乙醇混合燃料相对于其他混合燃料来看,减少OC排放的效果最为明显;颗粒物的氧化活性决定于颗粒物的微观结构,有最长的碳层长度和最低的粒子弯曲度,也对应最低的氧化活性,甲醇混合燃料相对于其他混合燃料来说拥有较短的扩散燃烧时间,这也限制了燃烧后期粒子的团聚和合并作用,最终导致较低的碳层长度和较大的弯曲度,对应最优的氧化活性。

关键词：三元燃料氧浓度柴油机性能排放特性微观结构

F-T柴油混合燃料对柴油机性能与排放的影响规律

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F-T柴油混合燃料对柴油机性能与排放的影响规律

作者：杜宏飞天津大学

学位级别：硕士

煤通过Fischer-Tropsch合成可以获得十六烷值高、硫和芳香烃含量极低的高品质柴油,Fischer-Tropsch(F-T)柴油能大幅度降低柴油机的污染物排放。为了阐明F-T柴油对发动机性能和排放的影响规律,本文以高压共轨车用柴油机为基础,结合HORIB... 详细信息

煤通过Fischer-Tropsch合成可以获得十六烷值高、硫和芳香烃含量极低的高品质柴油,Fischer-Tropsch(F-T)柴油能大幅度降低柴油机的污染物排放。为了阐明F-T柴油对发动机性能和排放的影响规律,本文以高压共轨车用柴油机为基础,结合HORIBA气体和颗粒物采集系统,以及衍生化样品前处理方法和高效液相色谱(HPLC)分析技术,开展了燃用F-T柴油混合燃料时柴油机性能、常规排放、非常规排放特性的研究。实验采用五种不同含量的F-T柴油混合燃料,其F-T柴油含量分别为0%(纯柴油,F-T0)、15%F-T(F-T15)、30%F-T(F-T30)、50%F-T(F-T50)、100%F-T(F-T100)。研究结果表明:1、在不改变原机结构参数的条件下,发动机的功率随F-T柴油掺烧比例的增加而降低,F-T100与F-T0相比,最大扭矩降低2.2%,其他工况均有不同程度的降低。2、随著F-T柴油添加比例的增加,燃油消耗率逐渐下降,热效率提高,F-T100相对于F-T0平均燃油消耗率降低7.1%。3、发动机燃用F-T柴油时,PM、CO、HC、NOx的排放得到了改善,在负荷特性上PM、CO、HC、NOx的排放随着F-T柴油的添加量的增加而降低。4、通过分析F-T柴油掺烧比例、发动机转速及负荷对羰基类污染物排放特性的影响发现,不论燃用常规柴油还是F-T柴油混合燃料,羰基类污染物中甲醛和乙醛的含量最多,总羰基污染物的比排放量随负荷的增加而降低。F-T100的甲醛和乙醛的最大比排放量为174.3mg/(kW·h)和89.7mg/(kW·h),分别是F-T0的5.3倍和2.14倍;F-T100羰基化合物的总比排放量为65.4～492.6 mg/(kW·h),是F-T0的1.8～2.8倍。

关键词： F-T柴油柴油机性能排放特性羰基污染物

喷油正时及EGR对柴油机性能影响的CFD研究

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喷油正时及EGR对柴油机性能影响的CFD研究

作者：苏强西南交通大学

学位级别：硕士

随着雾霾天气、温室效应及其他环境问题的日益严重,人们节能减排的意识逐渐被唤醒。因此,政府不断出台严格的排放法规。而以石油为能源的内燃机的数量却逐年递增,其尾气对环境的影响也日益严重。因此,提高内燃机的燃烧效率,降低尾气排... 详细信息

随着雾霾天气、温室效应及其他环境问题的日益严重,人们节能减排的意识逐渐被唤醒。因此,政府不断出台严格的排放法规。而以石油为能源的内燃机的数量却逐年递增,其尾气对环境的影响也日益严重。因此,提高内燃机的燃烧效率,降低尾气排放已刻不容缓。柴油机的热效率比汽油机高,但其排放的废气中的氮氧化物(NO)及碳烟颗粒(Soot)的比例较高,而喷油正时及废气再循环(EGR)对柴油机的燃烧与排放性能有很大的影响。喷油正时对柴油机的性能影响非常大,同时也是在实际运用过程中最容易改变的一个参数,对于某台正在开发的柴油机,如果能在实验前通过CFD仿真的方式获得一个最优喷油正时,可以大大缩短试验周期,也能节约相关费用。EGR能够显著降低NO的排放,同时使Soot的排放增加,利用数值模拟的方式从缸内工质微观分布角度(流场、温度场、浓度场)研究EGR对柴油机性能的影响,并分析相关机理,具有现实的意义。本文利用Auto CAD与AVL fire软件,首先建立燃烧室的二维模型,并将其导入ESE模块中,完成对燃烧室及喷油器的三维模型的建立及网格划分,网格划分完成后,利用试验数据及相关经验数据确定初始条件及边界条件,在计算后利用试验值对模型进行验证。本文模拟了在2000r/min,100%负荷时喷油正时对柴油机性能影响。仿真结果表明,随着喷油正时的的提前,滞燃期延长,柴油机缸内最高压力和燃烧温度也随之提高,NO的排放也增大,因此适当的延后喷油时刻可以降低NO排放。模拟了满负荷下EGR率分别为0、0.2、0.4、0.6时的情况,结果表明：‘EGR会延长柴油机的滞燃期,并影响燃料的放热,如果EGR过大,会导致后燃严重;EGR能够有效的降低缸内燃烧温度从而减少NO的排放,EGR还能降低缸内爆发压力,使柴油机工作更加平稳;但随着EGR的增大,缸内局部缺氧就会更加严重,导致Soot的排放增大。模拟了分析了2000r/min, EGR率为0.4时对100%及55%两种负荷的影响,结果表明,EGR对低负荷柴油机的经济性、动力性影响相对较小,在高负荷时影响很大,在高负荷下EGR对NO及Soot的排放影响较大;低负荷时,EGR对NO排放基本没影响,对Soot排放影响较小。

关键词：喷油正时 EGR 柴油机性能 CFD