柴油機采用柴油-醇組合燃燒方式降低碳煙與NOx的研究.pdf

1、該課題主要著眼于同時降低柴油機碳煙和NOx排放的研究.通過分析國內(nèi)外在降低柴油機碳煙和NOx排放方面的技術(shù)途徑和中國的能源狀況,創(chuàng)造性地提出了適合中國技術(shù)水平和能源狀況的組合燃燒理論.組合燃燒理論的核心是在柴油機起動、暖車以及小負(fù)荷工作時,發(fā)動機靠純柴油工作,實行擴散燃燒.而在中高負(fù)荷,在發(fā)動機進(jìn)氣系統(tǒng)中噴入部分醇燃料(甲醇或乙醇),形成均質(zhì)混合氣進(jìn)入氣缸,由柴油引燃,實行準(zhǔn)均質(zhì)混合氣燃燒方式.這種組合燃燒利用醇的高汽化潛熱和含氧特性,

2、達(dá)到同時降低柴油機碳煙和NOx排放的目的,并且可以避免小負(fù)荷燃用醇燃料的高醛類排放問題.同時,利用醇燃料替代部分石化燃料,可以緩解石化燃料的供需矛盾,符合中國能源政策.根據(jù)組合燃燒理論要求,將一臺柴油機改造成為實行組合燃燒的噴醇發(fā)動機.對影響噴醇發(fā)動機性能的供油參數(shù)、噴醇參數(shù)等進(jìn)行了優(yōu)化,并全面試驗了噴醇發(fā)動機的性能.在此基礎(chǔ)上,對噴醇發(fā)動機采用不同進(jìn)氣預(yù)混方式(單點噴醇和多點噴醇)以及使用不同進(jìn)氣預(yù)混燃料(純甲醇、含水甲醇和乙醇),進(jìn)

3、行了試驗對比.研究表明在組合燃燒噴醇發(fā)動機中使用多孔數(shù)、小孔徑的燃油噴嘴對發(fā)動機的綜合性能有利,供油定時可以與原柴油機相同或稍微推遲,單點噴醇的負(fù)荷起點為某一轉(zhuǎn)速下的最大扭矩的60％~70％,多點噴醇的可以適當(dāng)減小.噴醇發(fā)動機的性能試驗表明在碳煙和NOx排放以及燃料經(jīng)濟(jì)性方面有較大優(yōu)勢.碳煙、NOx和當(dāng)量比油耗比原柴油機分別下降50％、27％和7％以上.多點噴醇發(fā)動機的綜合性能好于單點噴醇的,尤其是在燃料經(jīng)濟(jì)性和醇的替代率方面以及加速響