乙醚生物柴油混合燃料发动机的燃烧和排放特性

发布时间：2020-04-08 19:16

【摘要】：生物柴油是将动植物、藻类油脂与甲醇(或乙醇)进行酯化反应得到的脂肪酸甲酯(或乙酯),其具有着火性好、润滑性好、含氧量高、排放污染少等特点,可以以直接或掺混的方式在柴油机上使用,是绿色可持续的柴油代用燃料。本文以菜籽油生物柴油为原料,添加不同比例的乙醚,在解决生物柴油低温流动性与粘度等问题的基础上,研究其在柴油机上使用的燃烧与排放特性。试验在ZH1105W型单缸柴油机台架上进行,利用燃烧动态测试系统测录发动机的缸内压力并计算其放热率;采用TP-244流量传感器和DF-313数字流量计测量燃油流量,计算有效燃油消耗率,并得到有效热效率;利用排放测试系统测试CO、HC、NO_X及碳烟排放。本文详细阐述了生物柴油乙醚混合燃料理化特性。测试生物柴油及其与乙醚不同比例混合燃料的热值、密度、粘度、闪点等物理化学性质,为燃烧与排放特性研究打下基础。测录柴油机燃用生物柴油乙醚混合燃料时发动机缸内压力,研究添加乙醚对生物柴油燃烧过程的改善,深入分析了柴油机燃用生物柴油乙醚混合燃料的燃烧与放热规律。系统研究了柴油机燃用生物柴油乙醚混合燃料时发动机的动力性、经济性与排放特性,并与纯生物柴油进行对比研究。结果表明,与生物柴油相比,柴油机燃用生物柴油乙醚混合燃料时,燃烧略有延迟,峰值燃烧压力与峰值瞬时燃烧放热率增加,放热更加集中;动力性下降不足1%,基本不变;有效热效率提高、有效燃油消耗率降低;HC、CO、碳烟排放降低,但NO_X排放略有增加。
【图文】：

长安大学硕士学位论文第二章 试验条件与燃料性质2.1 试验装置本论文进行的试验采用 ZH1105W 型单缸柴油发动机，表 2.1 为其主要参数介绍。试验中的排放测试系统主要包括由 AVL 公司制造的 AVLDismoke4000 部分流不透光烟度计、AVL Digas4000 排气分析仪，选择消光系数 K（m-1）表示烟度值。燃烧动态测试系统主要包括曲轴转角发生器、奇石乐压力传感器、光电传感器、CB566 燃烧分析仪和电荷放大器等，用来测试并记录柴油发动机气缸内的压力，同时并计算其放射率。采用日本小野公司制造的 DF-313 数字流量计（测量 30 秒内的燃油流量）和 TP-244 流量传感器，计算出有效燃油消耗率，并得出有效燃烧热效率。试验柴油发动机台架布置示意图如图 2.1 所示。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE667

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