柴油—甲醇雙燃料發(fā)動機(jī)試驗研究.pdf

1、從世界上第一臺內(nèi)燃機(jī)問世至今,內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展已有100多年的歷史.其主要的能源基本上采用石油制品-汽油和柴油,經(jīng)過多年的大規(guī)模的開采,地球上石油存量已經(jīng)不多,與此同時發(fā)動機(jī)運(yùn)行時所排放的大量污染物日積月累使環(huán)境與生態(tài)不斷惡化.能源危機(jī)與環(huán)境污染成為人類關(guān)注的兩大問題.有鑒于此,尋求開發(fā)具有環(huán)保特征的發(fā)動機(jī)替代能源的任務(wù)日益緊迫.甲醇是一種環(huán)保型、可再生的生物質(zhì)燃料,可以從煤、木材、天然氣、石油伴生氣、植物秸稈,甚至城市可燃垃圾等物資中提煉

2、或合成.而中國是世界產(chǎn)煤第一大國,煤田分布廣泛,南北林區(qū)也相當(dāng)廣闊,利用煤或木材邊料、樹枝、木材、木屑等用工業(yè)化方法生產(chǎn)甲醇是可行的.對現(xiàn)有發(fā)動機(jī)進(jìn)行改造,部分或完全燃燒甲醇燃料具有一定的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益.該研究對原柴油機(jī)基本不改變其結(jié)構(gòu)和調(diào)整參數(shù)的基礎(chǔ)上,對原機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)行了改造,加裝了一套簡單的甲醇供給系統(tǒng),實現(xiàn)了柴油-甲醇雙燃料供給和燃燒,結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、操作方便.在臺架試驗臺上對改造后的發(fā)動機(jī)進(jìn)行了雙燃料甲醇供給量比的試

3、驗,試驗表明,雙燃料發(fā)動機(jī)在甲醇吸入量比在26﹪-77﹪范圍內(nèi)時,發(fā)動機(jī)能平穩(wěn)工作,大于77﹪時發(fā)動機(jī)工作粗暴.對原柴油機(jī)和改造后的雙燃料發(fā)動機(jī)進(jìn)行了負(fù)荷特性和調(diào)速特性的臺架試驗,并作了比研究和分析,結(jié)果表明,該研究采用的甲醇供給系統(tǒng)對原柴油機(jī)調(diào)速器的性能沒有影響,調(diào)速器工作正常;甲醇的供給量對發(fā)動機(jī)的性能有較大的影響,甲醇供給量在212~722.89g/h范圍內(nèi),發(fā)動機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能均優(yōu)于原柴油機(jī).改造后的柴油-甲醇雙燃料

4、發(fā)動機(jī)與原機(jī)相比其碳煙排放明顯改善,但在負(fù)荷較低時,有燃燒不完全燃料排出;其動力性能和經(jīng)濟(jì)性能在低負(fù)荷區(qū)略低于原柴油機(jī),在中高負(fù)荷區(qū)明顯優(yōu)于原柴油機(jī),并且具有良好的超負(fù)荷能力;排氣溫度低于原柴油機(jī),且它們的差值隨負(fù)荷和甲醇供給量的增加而加大;有效效率高于原柴油機(jī).通過甲醇和柴油的理化特性和燃燒特性的不同,分析了雙燃料發(fā)動機(jī)與原柴油機(jī)在各項性能指標(biāo)方面的差異.柴油-甲醇雙燃料和純柴油的使用成本分析表明,雙燃料使用成本較純柴油降低了12.8