乙醇/柴油混合燃料对发动机燃烧特性的影响 乙醇/柴油混合燃料对发动机燃烧特性的影响

乙醇/柴油混合燃料对发动机燃烧特性的影响

  • 期刊名字:拖拉机与农用运输车
  • 文件大小:334kb
  • 论文作者:吴健,董伟,徐斌,李萌,徐素颖
  • 作者单位:河南科技大学,洛阳拖拉机研究所
  • 更新时间:2020-09-30
  • 下载次数:
论文简介

6拖拉机与农用运输车Vol 34 No 6Tractor Farm TransporterDec.,2007乙醇/柴油混合燃料对发动机燃烧特性的影响吴健',董伟2,徐斌!',李萌',徐素颖(1河南科技大学车辆与动力工程学院河南洛阳471003;2洛阳拖拉机研究所河南洛阳471039)擴要:通过试验研究,分析了在柴油机上燃用柴油/乙醇混合燃料对发动机燃烧特性、艦洒效耗亭及排气烟度的影响,为荣油/乙醇混合燃料在柴油杌上的推广应用提供了有价值的参考依据。关键词:乙醇;魑烧;放热率;烟度中图分类号:TK428.9文献标识码:A文章编号:1006-0006(2007106-0052-02Influence of Diesohol on Combustion Characteristic of EnginewU Jian, DONG Wei?, Xu Bin', L Meng, Xu Su-ying(1. vehicle and Motive Power Engineering College, Henan University of Science and Technology, Luoyang 471003, China;2. Luoyang Tractor Research Institute, Luoyang 471039, China)Abstract: This paper analyzed the influences of the diesohol on combustion process of engine by experiment. Theresults provide useful information for application of the diesohol to diesel engKey words: Diesohol; Combustion; Rate of heat release; Exhaust gas smoke随着世界经济的发展和汽车保有量的增加,石油短缺问题日益本文采用乙醇柴油直接混合技术方案,为了保证常温下乙醇与突出促使人们积极拓展新能源和代用燃料),乙醇作为一种可再柴油的互溶,加了一定的助溶剂TG1,以得到稳定、均匀的混合燃生资源已得到世界各国的普遍关注。料-2]。表2给出了试验用燃料的混合比例。乙醇是可再生能源,是一种含氧燃料实现乙醇在柴油机上燃表2柴油/乙醇混合比例(体积百分比)用,有利于排放特别是炭烟排放的改善。而应用直接混合方式发动Tab 2 Diesohol Mixing Ratio添加剂TGI机的结构变动小使用成本低,易于推广使用,具有较大的应用前景。本文采用柴油/乙醇直接混合技术方案,在对现有柴油机结构不做任何变动的条件下,研究了不同配比的柴油/乙醇混合燃料对发动机燃烧特性及排气烟度的影响,以期为柴油/乙醇混合燃料在柴油机上的推广应用提供有价值的参考依据2试验结果分析1试验测试系统在不改变原柴油机燃烧系统结构参数的前提下,与纯柴油相比燃用乙醇/柴油混合燃料,柴油机运行状态良好,发动机基本保持了试验是在X№2100柴油机上进行的,试验时供油提前角均不变发动机试验设备及测试系统如图1和表1所示。原有的动力性。2.1乙醇含量对燃烧压力及燃烧放热率的影响荷放大分别采集气缸压力和曲轴转角等数据,并根据采集的试验数据WAVEMSYLab)BOOK压力传感器」进行了瞬时放热速率的计算。图2和图3为供油提前角不变的条件下,发动机在不同转速下全负荷工况时燃用不同燃料时气缸压力与角标收仁发动桃0[辅助器瞬时放热速率的对比。由图可见,随着乙醇含量的增大,着火延迟增大。乙醇含量较小柴油泊时,其着火延迟与纯柴油相比略有增大;而其着火延迟与纯柴油相比420计算机综合测试控刺仅增大较多。这是因为乙醇的气化潜热大,气化过程中要吸收大量的热,降低了气缸内的温度;同时由于乙醇的十六烷值低,自燃温度高,图1发动机试验系统示意图Fig 1 Experiment System Sketch of Engine导致柴油擒入乙醇后使燃料的着火性能降低。1测试仪器和设备摻入乙醇后着火延迟增大燃烧过程相对后移,但由于乙醇中Tab 1 Test Instrument Equipm含有34.8%的氧挥发性好,可促进混合燃烧速度快;同时,由于着测试仪器火延迟增大,形成的可燃混合气多,使在速燃期预燃烧的燃料量增水力测功机南通启测综合测试控制仪南通启测多,也使燃烧气缸压力传感器KISTLER瑞士缸内燃角标仪瑞士比变化高速数据采集系统WAVEBOOK/ 512YHa燃烧放热量增加。因此,掺人乙醇使得中国煤化工缸最高压力与纯柴油相CNMHG,H口量为5%时,其燃烧放热收稿日期:2006-11-30基金项目:河南省科技攻关计划项目资助(0524260048)吴健等:乙醇/柴油混合燃料对发动机燃烧特性的影响由图可见随着燃料中乙醇含量的增加,燃油消耗率增大。这是因为乙醇的热值低,掺入乙醇的燃料的热值比纯柴油低;而且乙醇含量愈大,燃料的热值越低;另外,由于掺入乙醇后燃烧过程后移,在上止点后的燃烧放热比例增大热效率降低。因此在相同的输出功率时,掺入乙醇后,燃料消耗率要比纯柴油高由图可见,在高负荷时随乙醇含量增加,燃料消耗率增大的幅度较小;在低负荷时,随乙醇含量增加,燃料消耗率增大的幅度则较大。这是因为小负荷工况时,发动机气缸内的温度比较低,而乙醇的2 300 r/min自燃点高掺入乙醇后燃料燃烧期间稀薄的混合气在着火过程中出现局部火焰窒息;另外乙醇的气化潜热比较大挥发过程中要吸收大量的热,气缸壁的温度比较低,气缸壁对火焰产生淬熄作用这些因素造成大量可燃混合气燃烧不完全降低了燃烧效率,导致发动机燃用混合燃料油耗高得多。别外可能由于乙醇柴油混合燃料滞燃期长,燃烧持续期长,大量燃烧发生在活塞下行阶段,产生的有效功少热效率低23乙醇含量对发动机排放烟度的彩响曲轴转角(°)b 1 700 r/min乙醇含量对发动机烟度排放测试结果如图5所示。从图中可以图2气缸压力的对比看到掺入乙醇后发动机排气烟度下降,乙醇含量越高烟度下降幅rison of Pressure in Cylinder度越大。主要是因为乙醇是含氧燃料,含氧量达到34.8%,在燃烧过程中可以提供较多的氧减低了燃料浓混合区缺氧的程度,在一定程度上抑制了炭烟的生成;另外乙醇的沸点比较低,其在气缸内比柴油更容易蒸发雾化,有利于燃料与空气的混合,降低了缸内空燃比的不均匀分布,从而降低了炭烟的排放E10TG曲轴转角()0图5排气烟度的影响Fig 5 Comparison of Exhaust Smoke3结论1)在柴油中掺入适当比例的乙醇,柴油机运行状态良好,发动机曲轴转角/(基本能保持原有的动力性图3时放热率的对比2)随着乙醇含量的增加缸内燃烧放热峰值增大但着火延迟也Fig 3 Comparison of Rate of Instantaneous Heat Release相应增大使得燃烧过程向上止点后移动。在高转速时燃料中乙醇曲线与纯柴油很接近;乙醇含量为10%时,其燃烧放热比较集中在上的含量对燃烧放热影响较大。止点后。而在1700r/min时,3种燃料的燃烧放热基本集中在上止点3)随着乙醇含量的增加由于上止点后燃烧量增加燃料消耗率附近。可见,在高转速时燃料中乙醇的含量对燃烧放热影响较大增加。在低负荷时,燃料消耗率增加较22乙醇含量对发动机燃油消耗率的影响4)在柴油中掺入乙醇,有利于改善发动机排气烟度。图4给出了在2300v/min时,乙醇含量对发动机燃油消耗率的参考文献[1] WRAGE K E, COERING C E. Technical Feasibility of Diesohol [J].Trans-。→E5EIOTGactions of the ASAE. 1980.1338-1343.[2]张克范马伟东杨建萍乙醇柴油混合燃料的试验研究[].河南化工,2004(11):18-20.中国煤化工鼻柴油的探讨日,能源技CNMHG03691215YH功率/W编辑史洛晨)图4燃油消耗率的对比作者简介;英健(1959-),男,湖南省浏阳人,教授。

论文截图
版权:如无特殊注明,文章转载自网络,侵权请联系cnmhg168#163.com删除!文件均为网友上传,仅供研究和学习使用,务必24小时内删除。