高寒地区单缸柴油机燃用生物柴油的排放研究

发布时间：2021-06-17 10:49

　　为减少因环境因素产生的多余污染物,在几乎不改变发动机结构且不加装后处理装置的基础上,对单缸柴油机燃烧生物柴油开展了柴油机缸内过程的模拟研究,在仅改变油束夹角的情况下优化柴油机燃烧过程和降低排放。研究表明:高原环境下燃用生物柴油燃料,缸内碳烟浓度有比较明显的降低,但是排放物中的氮氧化物含量会增加,随着曲轴转角的增加,生物柴油的氮氧化物排放量逐渐减少,SOOT排放恶化。单缸柴油机在128°油束夹角下燃用生物柴油的NO_x排放量最低;138°和148°油束夹角下颗粒物排放最低。可为提升单缸柴油机性能提供技术参考。 

【文章来源】：小型内燃机与车辆技术. 2020,49(05)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

高原地区柴油和生物柴油的NOx和SOOT浓度场分布（单位：kg)

如图2所示，随着喷射锥角增大，生物柴油碰壁面积和碰壁量增大，燃料雾化水平提高使得油束与空气混合充分，氧化反应加快，且壁面温度高能更早引燃燃料并充分燃烧。随着曲轴转角增大，氧化反应速度降低，排放物生成量减少。NOx的生成条件是高温富氧，SOOT的生成条件是高温缺氧，生物柴油的富氧性导致NOx生成量大幅提高，在158°油束夹角下使得缸内湍流和扰动速度加快，缸内温度迅速提高，因此NOx排放量最大。随着曲轴转角的增加，NOx排放量维持稳定。NOx和SOOT的此消彼长关系使得碳烟排放相对降低，但是158°油束夹角下燃烧室中心利用率降低导致燃烧性下降，SOOT的排放量又小幅度升高。3 结论

【参考文献】：
期刊论文
[1]内蒙古高原生物柴油发动机性能试验研究[J]. 郑培,李泽田,刘念念.  内蒙古农业大学学报(自然科学版). 2017(03)
[2]生物柴油高原性能对比试验研究[J]. 刘念念,郑培.  小型内燃机与车辆技术. 2017(01)
[3]重型柴油机在不同海拔地区的燃烧与排放特性[J]. 余林啸,葛蕴珊,谭建伟,何超,付耿,郭佳栋,王欣.  内燃机学报. 2013(06)



本文编号：3235052