柴油-甲醇組合燃燒的道路試驗(yàn)及燃燒特性研究.pdf

1、隨著石油資源的日益減少和排放法規(guī)的日趨嚴(yán)格，高效節(jié)能的替代燃料逐漸成為內(nèi)燃機(jī)的重要研究方向，其中甲醇是具有廣闊應(yīng)用前景的石油替代燃料。本文圍繞柴油甲醇組合在車輛運(yùn)行的具體實(shí)現(xiàn)，以及由道路試驗(yàn)獲得的結(jié)果而對(duì)其燃燒特性等方面所開展的深入研究。
　　 首先，對(duì)車輛進(jìn)行滿足柴油甲醇組合燃燒方式的機(jī)械部分和電路部分的設(shè)計(jì)與改裝，使其成為具有運(yùn)行柴油/甲醇組合燃燒模式功能的整車。經(jīng)過各道路工況試驗(yàn)標(biāo)定后的柴油/甲醇組合燃燒改裝車，在高速公路

2、路況時(shí)，替代率為28.3％，替換比為1.36，整車的燃料熱效率提高了10.26％；在普通道路路況時(shí)，替代率為24.2％，替換比為1.57，整車的燃料熱效率提高了6.32％。
　　 根據(jù)道路試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題，特別是對(duì)著火性好的柴油在著火性不良的甲醇熱氛圍中著火燃燒的二元燃料燃燒特性開展深入、細(xì)致研究。結(jié)果表明：柴油/甲醇二元燃料的組合燃燒具有如下特征，1)噴入的甲醇大大改變了放熱率的形式，使得著火始點(diǎn)較原機(jī)推遲很多；2)放熱速率明

3、顯加快，放熱率峰值增大，初始放熱率急劇升高，燃燒過程中的預(yù)混燃燒比例明顯加大，擴(kuò)散燃燒的比例減少。
　　 為了進(jìn)一步了解柴油甲醇二元燃料的綜合性能，在一臺(tái)六缸電控單體泵發(fā)動(dòng)機(jī)上采用柴油/甲醇組合的二元燃燒模式，對(duì)其動(dòng)力特性、排放特性和經(jīng)濟(jì)特性進(jìn)行全面研究。發(fā)現(xiàn)，這種燃燒方式1)動(dòng)力性略高于原機(jī)；2)存在高燃料熱效率的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)；3)排放有明顯改善。
　　 另外，為了進(jìn)一步了解柴油甲醇二元燃料的基礎(chǔ)燃燒特性，還利用定容燃燒

4、彈和可視化噴霧試驗(yàn)裝置，分別從基礎(chǔ)燃燒方面和霧化特性角度開展了研究。容彈實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：與純空氣氛圍中相比，甲醇混合氣氛圍對(duì)柴油的著火具有較強(qiáng)_的遲滯作用，延遲了著火。隨著混合氣中甲醇含量增大，柴油著火時(shí)刻會(huì)更加延遲。
　　 通過以上的研究表明，柴油/甲醇組合燃燒模式可以應(yīng)用于整車上滿足道路運(yùn)行要求，能夠獲得良好的燃料經(jīng)濟(jì)性。其燃料熱效率大幅度提高的原因?yàn)椋翰裼图状级剂辖M合燃燒大大改變了放熱率的形式，延長了燃料的滯燃期，增強(qiáng)了