柴油理化特性对柴油机性能影响的试验研究

发布时间：2017-11-03 12:34

  本文关键词：柴油理化特性对柴油机性能影响的试验研究

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【摘要】：柴油的理化特性对柴油机的动力性、经济性和排放具有非常重要的影响。虽然目前柴油机技术得到了快速发展,但燃油品质仍然在提升发动机性能和满足排放方面发挥着关键的作用。同时,由于燃油法规与排放法规进展的不一致以及地域发展的不平衡,“油-车”匹配问题在我国仍然比较突出。基于此,本文针对柴油理化特性对发动机动力性、燃油经济性以及排放特性的影响开展了试验研究。本文研究在一台满足国IV排放标准的电控高压共轨重型柴油机上进行。首先进行了不同十六烷值燃料对柴油机性能影响的研究。结果表明,随柴油十六烷值降低,小负荷工况滞燃期变长,燃烧向后推迟,最大缸内压力及放热率峰值增大。随着负荷增大,十六烷值对缸内燃烧的影响减弱。由于高十六烷值燃料的体积热值较低,外特性工况喷入气缸的最大燃料能量减少,导致柴油机的动力性随十六烷值增大有所下降。ESC测试循环比排放加权结果对比表明,燃料十六烷值从27.3提高到61.8,燃油消耗率、NOx、soot、HC和CO分别减少约6%、14%、76%、70%和60%。进一步开展了不同馏分柴油对发动机性能影响的试验研究。中小负荷随馏出温度降低,滞燃期明显增长,燃烧相位推迟,BSFC升高。随负荷升高,燃料特性对缸内燃烧过程影响减弱,不同馏出温度柴油的BSFC差异减小。随柴油馏出温度的升高,发动机动力性有所增强。ESC测试循环比排放加权结果对比表明,不同馏分柴油对HC及CO比排放影响较大,对燃油消耗率和NOX、soot比排放影响较小。从1#柴油到8#柴油,随馏出温度的升高,BSFC降低1.9%、NOX变化在6%以内、soot变化在60%以内、HC减少近66%、CO减少近47%。最后针对不同标准市售柴油对发动机性能影响展开试验。结果表明,即使是市售的四种国IV、国V标准柴油,其对试验用发动机燃油经济性和排放仍会产生影响。进而配制了四种国II-国V标准柴油展开试验,结果表明,四种标准柴油对试验用发动机性能影响有限,其中功率差异在2.4%以内,ESC测试循环比油耗差异小于2%,ESC测试循环中NOX比排放差异在7%以内,HC、CO比排放差异在16%以内,soot比排放整体较低。
【关键词】：柴油机 燃料特性 十六烷值 馏程 燃烧 排放
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK421
【目录】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-12
• 字母注释表12-13
• 第一章 绪论13-22
• 1.1 引言13
• 1.2 柴油主要燃料特性13-15
• 1.3 炼制工艺对柴油燃料特性的影响15-17
• 1.4 排放法规与燃油标准17-20
• 1.5 课题主要研究内容与意义20-22
• 第二章 试验装置与研究方法22-29
• 2.1 试验装置22-24
• 2.1.1 试验台架22-23
• 2.1.2 试验用发动机23
• 2.1.3 试验用主要仪器设备23-24
• 2.2 研究方法24-29
• 2.2.1 燃油喷射控制24-25
• 2.2.2 数据采集与分析系统25-26
• 2.2.3 排放物的测量26-27
• 2.2.4 功率校正27
• 2.2.5 研究工况的确定27-29
• 第三章 不同十六烷值柴油对发动机性能和排放的影响29-43
• 3.1 不同十六烷值柴油主要理化特性29-30
• 3.2 不同十六烷值柴油对动力性的影响30-31
• 3.3 不同十六烷值柴油对发动机燃油经济性与排放特性的影响31-33
• 3.4 国IV法规下不同十六烷值柴油对发动机燃烧、性能和排放的影响2133-41
• 3.4.1 不同十六烷值柴油对国IV柴油机燃烧特性与燃油经济性的影响33-37
• 3.4.2 不同十六烷值柴油对排放特性的影响37-40
• 3.4.3 不同十六烷值柴油ESC测试循环十三工况比排放对比40-41
• 3.5 本章小结41-43
• 第四章 不同馏分柴油对发动机性能和排放的影响43-54
• 4.1 不同馏分柴油主要理化特性43-45
• 4.2 发动机燃用不同馏分柴油的动力性对比45
• 4.3 发动机燃用不同馏分柴油的燃烧及燃油经济性分析45-48
• 4.4 发动机燃用不同馏分柴油的排放特性分析48-52
• 4.5 本章小结52-54
• 第五章 不同标准柴油对发动机性能和排放的影响54-62
• 5.1 不同标准柴油主要理化特性54-55
• 5.2 市售国IV/V标准柴油对发动机性能及排放的影响55-57
• 5.2.1 市售国IV/V标准柴油对发动机动力性和燃油经济性的影响55-56
• 5.2.2 四种市售柴油排放特性56-57
• 5.2.3 四种市售柴油ESC循环测试加权比油耗及排放57
• 5.3 国II—V不同标准柴油对电控柴油机动力性、经济性及排放影响57-61
• 5.3.1 不同标准柴油对电控柴油机动力性和燃油经济性影响58
• 5.3.2 不同标准柴油对电控柴油机排放特性影响58-60
• 5.3.3 不同标准柴油ESC循环测试加权比油耗及排放60-61
• 5.4 本章小结61-62
• 第六章 全文总结62-64
• 参考文献64-67
• 发表论文和参加科研情况说明67-68
• 致谢68-69

【参考文献】

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本文编号：1136232