生物柴油-柴油混合燃料發(fā)動(dòng)機(jī)特性與EGR標(biāo)定研究.pdf

1、隨著能源危機(jī)和環(huán)境保護(hù)的壓力越來越大,車用清潔代用燃料的應(yīng)用研究倍受關(guān)注,生物柴油是較為理想的柴油替代燃料。生物柴油理化特性與柴油相近,可以以任意比例和柴油混合,但粘度較大,霧化質(zhì)量不好。本文開展生物柴油-柴油混合燃料在柴油機(jī)上的適應(yīng)性研究。
　　 本文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 通過柴油發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)進(jìn)行生物柴油摻燒比的優(yōu)化研究,得出生物柴油:柴油最佳配比。研究最佳配比的生物柴油～柴油混合燃料(簡(jiǎn)稱BD25)在DL190

2、-12柴油機(jī)上的應(yīng)用性能,并與燃用純柴油時(shí)進(jìn)行對(duì)比。進(jìn)行了匹配EGR系統(tǒng)的生物柴油一柴油混合燃料發(fā)動(dòng)機(jī)(簡(jiǎn)稱BD25發(fā)動(dòng)機(jī))工作過程建模與發(fā)動(dòng)機(jī)性能模擬計(jì)算分析,研究了BD25發(fā)動(dòng)機(jī)放熱率和不同EGR率對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)壓力的影響?；诎l(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、排放性,對(duì)BD25發(fā)動(dòng)機(jī)EGR系統(tǒng)進(jìn)行匹配標(biāo)定研究,得出最佳EGR真空度MAP。
　　 研究結(jié)果如下:
　　 采用均勻設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)了生物柴油與柴油最佳摻燒比篩選方案。選取

3、燃油消耗率、功率、煙度、NOx和CO作為優(yōu)化指標(biāo),應(yīng)用二次多項(xiàng)式逐步回歸法分析發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)數(shù)據(jù),得出綜合優(yōu)化指標(biāo)的混合燃料的最佳配比為生物柴油:柴油為0.25:0.75。
　　 柴油機(jī)燃用BD25與燃用純柴油對(duì)比,外特性試驗(yàn)表明燃用BD25時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率約有2％的下降；負(fù)荷特性表明燃用BD25時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)在小負(fù)荷下的燃油消耗率比柴油平均高出約8％,隨負(fù)荷增加兩者的燃油消耗率相差減少到4％；燃用BD25時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的NOx排放比柴油高,中、低

4、負(fù)荷下兩者的差距不明顯,高負(fù)荷下相差較明顯,最大增幅達(dá)30％；相比柴油,燃用BD25能有效降低煙度、CO排放,接近全負(fù)荷時(shí)尤其明顯,穩(wěn)態(tài)煙度和CO降低分別達(dá)33％和45％,自由加速煙度降低34％；燃用BD25時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在1500r/min,1800r/min下,微粒排放量降低,降幅分別達(dá)36％和28％左右。
　　 利用AVL BOOST軟件建立帶有EGR系統(tǒng)的DL190-12柴油機(jī)的工作過程模型,在該模型基礎(chǔ)上通過改變?nèi)剂系?/p>

5、理論空燃比和低熱值方法建立了BD25發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程模型。應(yīng)用BD25發(fā)動(dòng)機(jī)模型計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性下的燃油消耗率、功率與試驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,結(jié)果表明BD25發(fā)動(dòng)機(jī)模型是可靠、可行。進(jìn)行了放熱率和不同EGR率對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)壓力的影響的計(jì)算,表明BD25發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)最高爆發(fā)壓力、溫度和放熱峰值較燃用純柴油時(shí)低；當(dāng)EGR率高于15％時(shí),BD25發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒惡化,缸內(nèi)峰值壓力下降明顯。
　　 基于發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)進(jìn)行BD25發(fā)動(dòng)機(jī)最佳EGR真空