PODE柴油掺混燃料对重型柴油机燃烧与排放影响的试验研究

发布时间：2017-11-25 15:02

  本文关键词：PODE柴油掺混燃料对重型柴油机燃烧与排放影响的试验研究

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【摘要】：聚甲氧基二甲醚(简称PODE)是一种煤基原料甲醇工业制备而成的无色有轻微醚类气味的可燃液体,具有很高的十六烷值和接近50%的含氧量,可以与柴油互溶。PODE高比例含氧量有利于降低柴油机的碳烟颗粒排放,促进柴油机清洁燃烧。同时,PODE作为代用燃料在内燃机上应用,可以促进煤资源清洁燃烧,降低对石油产品的依赖。本文采用试验研究的方法,在一台重型柴油机上,系统研究PODE柴油掺混燃料对柴油机燃烧与排放的影响。本文首先在一台重型柴油机进行了运行参数、喷油控制策略和PODE燃料对柴油机燃烧和排放影响的试验研究。研究结果表明,提高喷油压力,可以有效降低碳烟排放；推迟主燃烧相位(CA50)可以降低碳烟(Soot)和NOx排放,但会使得有效燃油消耗率(BSFC)上升；废气再循环(EGR)是柴油机降低NOx排放的重要手段,但EGR率过高会造成碳烟排放和油耗的上升。预喷射可以在小负荷时降低最大压力升高率,稍微改善燃油经济性,而预喷射对中大负荷作用不明显；后喷射可以有效地降低碳烟排放,但后喷参数需要仔细选择；PODE燃料可以有效降低柴油机的碳烟排放,碳烟排放的降低幅度可达到79%。随后本文基于多次喷射耦合EGR和PODE燃料对柴油机燃烧与排放的影响进行了试验研究。研究结果表明,在NOx排放控制在1.3g/kw.h的条件下,柴油机燃用PODE燃料可以在靠前的主燃烧相位(CA50)条件下,实现碳烟、CO、HC的超低排放,同时实现相对很低的燃油经济性,改善了Soot-NOx和Soot-BSFC的折衷关系。柴油机使用预喷射策略结合PODE燃料,小负荷时,可以实现最大压力升高率的进一步下降。柴油机在燃用PODE掺混燃料的条件下,使用多次喷油策略,有害排放降低的幅度有限；从降低排放的角度来说,柴油机燃用PODE燃料可以简化燃油的喷射策略。柴油机燃用掺混20%体积分数的聚甲氧基二甲醚(PODE20)进行欧洲稳态循环十三工况测试(ESC)的计算结果显示,NOx比排放达到了1.18g/KW·h,Soot排放为0.01g/KW·h,CO排放为0.34g/KW·h,HC排放为0.095g/KW·h，，BSFC为210.6g/KW·h,其中碳烟、CO和HC排放都达到了欧VI排放法规限值,说明柴油机燃用PODE含氧燃料是现阶段改善其燃烧和排放的有效措施。
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK427

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1 李萦;PODE柴油掺混燃料对重型柴油机燃烧与排放影响的试验研究[D];广西大学;2015年

本文编号：1226399