柴油機(jī)燃用菜籽油、DMC與柴油混合燃料的燃燒過程及排放生成機(jī)理研究.pdf

1、隨著石油資源的短缺以及排放法規(guī)的日益嚴(yán)格，發(fā)展代用燃料成為當(dāng)今社會的一個重要課題。碳酸二甲酯(DMC)和菜籽油都是清潔的代用燃料，且其來源廣泛，有較好的燃燒和排放特性，有助于解決能源及環(huán)境問題。
　　 本文在柴油中添加質(zhì)量比為10％的菜籽油，10％DMC以及5％菜籽油和5％DMC調(diào)制成三種混合燃料。研究了各類燃料與柴油的相溶性及穩(wěn)定性，并分析了混合燃料的理化特性。
　　 利用熱重分析儀對混合燃料進(jìn)行熱重分析，研究其揮發(fā)以

2、及燃燒特性。研究結(jié)果顯示，含氧燃料在氮氣和氧氣氣氛下的最大失重率均低于柴油，這表明含氧燃料的揮發(fā)以及燃燒特性較柴油差。
　　 在186FA柴油機(jī)上對不同燃料進(jìn)行了不同轉(zhuǎn)速和負(fù)荷下的示功圖測量和性能試驗。研究了不同燃料對柴油機(jī)動力性，經(jīng)濟(jì)性以及排放特性的影響，并對燃燒特性進(jìn)行了分析。燃燒特性試驗結(jié)果表明，柴油機(jī)燃用不同燃料時缸內(nèi)壓力曲線相似，但對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角有差異。不同燃料的最大壓力升高率隨負(fù)荷的上升而上升，在低負(fù)荷工況下，含氧燃

3、料的最大壓力升高率低于柴油，全負(fù)荷時，含氧燃料的最大壓力升高率高于柴油，在3000r/min，全負(fù)荷工況下，柴油機(jī)燃用10％RO、10％DMC和5％RO+5％DMC時的最大壓力升高率比柴油分別高2.9％、7.8％和6.1％。在低負(fù)荷工況下含氧燃料的滯燃期和燃燒持續(xù)期長于柴油，隨著負(fù)荷的上升，燃燒持續(xù)期延長，在全負(fù)荷時除10％DMC以外的含氧燃料的燃燒持續(xù)期小于柴油。負(fù)荷特性試驗結(jié)果表明，當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速為3000r/min和1800r/mi

4、n時，含氧燃料的燃油消耗量均高于柴油。其中當(dāng)柴油機(jī)在1800r/min全負(fù)荷時，10％RO、10％DMC和5％RO+5％DMC的燃油消耗量比柴油分別高5.95％、1.64％和3.42％。柴油機(jī)燃用含氧燃料時的NOx和CO排放有所上升，煙度排放得到改善。10％DMC的HC排放高于柴油，而10％RO與5％RO+5％DMC的HC排放低于柴油。
　　 通過分析柴油機(jī)燃用不同燃料排氣顆粒物的粒徑分布，發(fā)現(xiàn)含氧燃料的排放顆粒物分布向小粒徑方