多点喷射甲醇/柴油双燃料发动机排放特性研究
发布时间：2020-12-22 23:20
在石化燃料短缺、环境污染严重和汽车数量猛增的大环境下,甲醇作为可再生的清洁能源具有十分重要的研究意义。本文试验在YC6G270-30高压共轨柴油机上进行,通过加装一套甲醇供给系统、甲醇喷射系统和一套甲醇喷射电控系统,实现甲醇和柴油掺混燃烧,并用扫描电迁移率粒径谱仪SMPS 3938来测量排气颗粒物的数量浓度和质量浓度分布,进而研究掺烧比、负荷、柴油正时和甲醇停缸对甲醇柴油双燃料发动机的颗粒物数量浓度、颗粒物质量浓度、PN比排放、CO、HC和NOx比排放的影响。通过实验研究和分析,得到如下结论:1)随着甲醇掺烧比的增大,颗粒物的数量浓度、质量浓度、PN比排放均下降,颗粒物的数量浓度峰值向小粒径方向移动,核膜态粒子增多,积聚态粒子减少。同时,CO比排放和HC比排放增多,NOx比排放呈下降趋势。2)随着发动机负荷增大,颗粒物数量浓度和PN比排放均先降低后升高,颗粒物的粒径分布范围变宽,数量浓度峰值向大粒径方向移动,积聚态粒子比例增大,颗粒物质量浓度增大。同时,CO和HC比排放下降,NOx比排放变化不明显。3)随着喷油正时提前,颗粒物的数量浓度和PN比排放先降低后升高,颗粒物的数量浓度峰值向小...
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
甲醇系统
第二章 试验台架及数据采集和处理2.4 甲醇共轨管本文实验中，甲醇采用多点喷射的方式喷入气缸，为了保证喷入每个气缸的，因此要设计一个甲醇共轨管，如图 2.2 所示。共轨管包含七个口，一个口连，另外六个口通过油管和喷醇器相连，六个喷醇器分别安装在六个进气歧管中泵把甲醇输送到醇轨中后，通过公共供油管实现油压的精确控制，使喷醇压力发动机转速无关，提高发动机的工作性能。
图 2.3 甲醇柴油双燃料试验图如图 2.3 所示，在甲醇柴油双燃料的试验台架中，包含了三个 ECU，分别是柴油ECU、双燃料 ECU 和甲醇 ECU。当发动机在纯柴油模式工作时，由原机 ECU 根据 MAP图控制柴油的喷射时刻和喷射脉宽。当切换到双燃料模式之后，双燃料 ECU 开始起作用，控制柴油的喷油时刻和喷油量，双燃料电控系统同样也可以控制甲醇的喷射，但是在本文试验过程中，由于要进行停缸试验，因此本文从曲轴位置传感器引出了一条信号线，并共用原机凸轮轴位置传感器的信号，单独设计了一套甲醇电控系统，即甲醇ECU[25]。甲醇电控系统当发动机工作在双燃料模式时，可以根据工况要求，控制甲醇的喷射正时和喷醇脉宽，并能选择喷醇的缸号，如 1、2、3 缸喷醇，4、5、6 缸停缸。此外，双燃料电控系统的控制界面可以直接改变柴油的喷射正时和喷射脉宽等参数，从而可以进行相关参数对发动机性能影响的研究试验，双燃料模式和纯柴油模式的切换通过外部继电器实现。2.4 传感器介绍
【参考文献】：
期刊论文
[1]京津冀地区雾霾成因、危害及治理对策研究[J]. 马志越. 环境与发展. 2017(08)
[2]2016年世界分地区石油探明储量及构成[J]. 当代石油石化. 2017(10)
[3]我国石油储量形势解析及增储对策[J]. 白振瑞,张抗. 石油科技论坛. 2017(02)
[4]高压共轨柴油机随机停缸策略的试验研究[J]. 陈礼勇,周小波,邬斌扬,苏万华. 内燃机工程. 2016(05)
[5]喷射时刻对柴油甲醇组合燃烧发动机颗粒物排放的影响[J]. 陈超,姚春德,窦站成,潘望,危红媛,刘美娟,王斌,吴涛阳,马明,闫晓娜. 环境科学学报. 2017(05)
[6]停缸技术对柴油机燃油经济性和排放的影响[J]. 黄俊,周斌,张钊,邱伟,朱晨菡. 内燃机. 2016(03)
[7]中国雾霾成因及治理对策[J]. 路娜,周静博,李治国,王耀涛,靳伟. 河北工业科技. 2015(04)
[8]中国陆上石油储量变化趋势及其影响[J]. 梁坤,张国生,武娜. 国际石油经济. 2015(03)
[9]国Ⅴ柴油机燃用丁醇-柴油混合燃料颗粒粒径分布特性试验研究[J]. 楼狄明,徐宁,范文佳,张涛. 环境科学. 2014(02)
[10]大气可吸入颗粒物对环境和人体健康的危害[J]. 邢黎明,贾继霞,张艳红. 安阳工学院学报. 2009(04)
博士论文
[1]不同燃料对柴油机排气颗粒物的影响研究[D]. 郝斌.天津大学 2014
[2]柴油/甲醇双燃料重载柴油机气体和微粒排放特性的研究[D]. 耿鹏.天津大学 2014
硕士论文
[1]多点喷射甲醇/柴油双燃料发动机燃烧特性研究[D]. 谢军.长安大学 2017
[2]甲醇/柴油双燃料发动机电控系统开发与排放特性研究[D]. 王军剑.长安大学 2017
[3]停缸技术对柴油机性能影响的仿真及实验研究[D]. 张浩.西南交通大学 2017
[4]柴油机缸内碳烟粒径与数密度分布研究[D]. 卫大鹏.江苏大学 2016
[5]甲醇/柴油双燃料发动机性能及排放研究[D]. 王亚红.长安大学 2015
[6]引燃柴油喷油正时对电控共轨柴油/LNG双燃料发动机性能影响的研究[D]. 史强.长安大学 2015
本文编号：2932626
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
甲醇系统
第二章 试验台架及数据采集和处理2.4 甲醇共轨管本文实验中，甲醇采用多点喷射的方式喷入气缸，为了保证喷入每个气缸的，因此要设计一个甲醇共轨管，如图 2.2 所示。共轨管包含七个口，一个口连，另外六个口通过油管和喷醇器相连，六个喷醇器分别安装在六个进气歧管中泵把甲醇输送到醇轨中后，通过公共供油管实现油压的精确控制，使喷醇压力发动机转速无关，提高发动机的工作性能。
图 2.3 甲醇柴油双燃料试验图如图 2.3 所示，在甲醇柴油双燃料的试验台架中，包含了三个 ECU，分别是柴油ECU、双燃料 ECU 和甲醇 ECU。当发动机在纯柴油模式工作时，由原机 ECU 根据 MAP图控制柴油的喷射时刻和喷射脉宽。当切换到双燃料模式之后，双燃料 ECU 开始起作用，控制柴油的喷油时刻和喷油量，双燃料电控系统同样也可以控制甲醇的喷射，但是在本文试验过程中，由于要进行停缸试验，因此本文从曲轴位置传感器引出了一条信号线，并共用原机凸轮轴位置传感器的信号，单独设计了一套甲醇电控系统，即甲醇ECU[25]。甲醇电控系统当发动机工作在双燃料模式时，可以根据工况要求，控制甲醇的喷射正时和喷醇脉宽，并能选择喷醇的缸号，如 1、2、3 缸喷醇，4、5、6 缸停缸。此外，双燃料电控系统的控制界面可以直接改变柴油的喷射正时和喷射脉宽等参数，从而可以进行相关参数对发动机性能影响的研究试验，双燃料模式和纯柴油模式的切换通过外部继电器实现。2.4 传感器介绍
【参考文献】：
期刊论文
[1]京津冀地区雾霾成因、危害及治理对策研究[J]. 马志越. 环境与发展. 2017(08)
[2]2016年世界分地区石油探明储量及构成[J]. 当代石油石化. 2017(10)
[3]我国石油储量形势解析及增储对策[J]. 白振瑞,张抗. 石油科技论坛. 2017(02)
[4]高压共轨柴油机随机停缸策略的试验研究[J]. 陈礼勇,周小波,邬斌扬,苏万华. 内燃机工程. 2016(05)
[5]喷射时刻对柴油甲醇组合燃烧发动机颗粒物排放的影响[J]. 陈超,姚春德,窦站成,潘望,危红媛,刘美娟,王斌,吴涛阳,马明,闫晓娜. 环境科学学报. 2017(05)
[6]停缸技术对柴油机燃油经济性和排放的影响[J]. 黄俊,周斌,张钊,邱伟,朱晨菡. 内燃机. 2016(03)
[7]中国雾霾成因及治理对策[J]. 路娜,周静博,李治国,王耀涛,靳伟. 河北工业科技. 2015(04)
[8]中国陆上石油储量变化趋势及其影响[J]. 梁坤,张国生,武娜. 国际石油经济. 2015(03)
[9]国Ⅴ柴油机燃用丁醇-柴油混合燃料颗粒粒径分布特性试验研究[J]. 楼狄明,徐宁,范文佳,张涛. 环境科学. 2014(02)
[10]大气可吸入颗粒物对环境和人体健康的危害[J]. 邢黎明,贾继霞,张艳红. 安阳工学院学报. 2009(04)
博士论文
[1]不同燃料对柴油机排气颗粒物的影响研究[D]. 郝斌.天津大学 2014
[2]柴油/甲醇双燃料重载柴油机气体和微粒排放特性的研究[D]. 耿鹏.天津大学 2014
硕士论文
[1]多点喷射甲醇/柴油双燃料发动机燃烧特性研究[D]. 谢军.长安大学 2017
[2]甲醇/柴油双燃料发动机电控系统开发与排放特性研究[D]. 王军剑.长安大学 2017
[3]停缸技术对柴油机性能影响的仿真及实验研究[D]. 张浩.西南交通大学 2017
[4]柴油机缸内碳烟粒径与数密度分布研究[D]. 卫大鹏.江苏大学 2016
[5]甲醇/柴油双燃料发动机性能及排放研究[D]. 王亚红.长安大学 2015
[6]引燃柴油喷油正时对电控共轨柴油/LNG双燃料发动机性能影响的研究[D]. 史强.长安大学 2015
本文编号：2932626
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