含水乙醇-生物柴油对186F柴油机燃烧与排放的影响研究

发布时间：2021-11-17 22:31

　　乙醇燃料吸水性较强,生物柴油制备过程中残存水分,含有水分的燃料对柴油机的燃烧与排放会产生一定的影响。建立了186F柴油机燃用含水乙醇-生物柴油的燃烧与排放模型,通过实测186F柴油机示功图进行了验证,对不同含水率的乙醇-生物柴油的燃烧和排放特性进行了仿真,分析了乙醇含水率对柴油机燃烧特征参数和NO_x与soot排放的影响规律。从柴油机动力、经济和排放的角度,提出了乙醇含水率阈值的概念。结果表明:乙醇含水率为0%～20%时,随着乙醇含水率的增加,缸内最大燃烧压力、缸内平均温度、平均指示压力等均呈下降趋势;燃用乙醇-生物柴油混合燃料的柴油机指示比能耗有所增加;NO_x与soot排放质量分数降低幅度呈增大趋势,不影响柴油机性能的乙醇含水率阈值应低于10%。 

【文章来源】：车用发动机. 2020,(02)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

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仿真和试验的工况确定为标定工况:转速为3 000 r/min,功率为5.7 kW,乙醇-生物柴油混合燃料中乙醇的比例为20%。气缸压力实际测量值与仿真结果见图2。从图2可以看出,仿真结果与试验结果比较吻合。从表3可以看出, NOx和soot排放的测量值与仿真结果的最大误差小于5%。试验结果说明建立的模型具有一定的准确性。表3 排放试验数据与仿真数据对比 乙醇含水率/% NOx质量分数/10-6 soot质量分数/10-6 测量值 仿真值 测量值 仿真值 0 38 37 368 351 5 36 35 279 266 10 39 28 201 193

图3示出乙醇含水率对气缸压力、温度和放热率的影响。从图3可以看出,与无水乙醇相比,随着乙醇含水率的增加,缸内最大燃烧压力和平均温度分别由7.78 MPa和1 551.1 K降低为7.18 MPa和1 477.0 K,最大降低7.7%和4.7%。图3 乙醇含水率对缸内压力、温度和放热率的影响

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本文编号：3501749