甲醇/F-T柴油双燃料发动机的性能与排放研究

发布时间：2021-02-16 03:50

　　随着石油资源的不断减少和排放法规的日益严苛，结合我国富煤贫油的能源结构现状，发展以煤基替代燃料为主的新能源具有先天优势和重要的战略意义。煤制甲醇和煤制油作为煤炭转化加工的深层次产品，由于其在柴油机上表现出良好的燃烧和排放特性，成为发动机理想的替代燃料。本文拟通过将甲醇在着火前形成均质混合气，利用少量F-T柴油的压缩着火，产生多个着火点引燃均质混合气，提高甲醇的能量转化效率，研究不同参数对甲醇/F-T柴油双燃料发动机性能与排放的影响。首先对0#柴油、轻F-T柴油和重F-T柴油在柴油机上的使用性能进行了对比分析。采用一套独立的电控喷射系统，控制甲醇从进气管喷射，通过试验数据对比分析，确定了甲醇喷射位置。通过发动机台架试验，研究了甲醇/F-T柴油双燃料供给模式对单缸柴油机性能的影响。结果表明：与燃用0#柴油相比，采用甲醇/F-T柴油双燃料供给模式时柴油机的功率和转矩基本相近，而燃油使用成本大大降低；甲醇/F-T柴油双燃料供给模式下HC整体排放较差，大约为0#柴油的4.5倍；CO排放则随转速升高呈下降趋势；NOX排放随着转速的升高而不断升高，与0#柴油相比，平均减少48.41%；碳烟排放随着转... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 F-T 柴油发展概况
        1.2.1 F-T 柴油简介
        1.2.2 F-T 柴油国内外研究现状
    1.3 甲醇燃料发展概况
        1.3.1 甲醇燃料简介
        1.3.2 甲醇燃料国内外研究现状
    1.4 双燃料供给模式概况
        1.4.1 双燃料供给模式简介
        1.4.2 双燃料模式国内外研究现状
    1.5 项目来源及支持
    1.6 主要研究内容
第二章 试验准备及试验设备和方法
    2.1 燃料选择
        2.1.1 燃料理化特性对比
        2.1.2 试验燃料确定
    2.2 喷醇位置及压力的确定
    2.3 试验设备和方法
        2.3.1 试验用发动机
        2.3.2 测试系统
        2.3.3 喷醇系统
        2.3.4 试验方法
    2.4 本章小结
第三章 甲醇/F-T 柴油双燃料供给模式对发动机性能的影响
    3.1 甲醇/F-T 柴油双燃料供给模式对发动机各项性能指标的影响
        3.1.1 动力性、经济性及常规排放对比
        3.1.2 压缩比对双燃料供给模式下发动机动力性及常规排放的影响
        3.1.3 供油提前角对双燃料供给模式下发动机动力性及常规排放的影响
        3.1.4 甲醇能量占比对双燃料供给模式下发动机常规排放的影响
    3.2 本章小结
第四章 甲醇/F-T 柴油双燃料供给模式对柴油机甲醛排放物的影响
    4.1 FTIR 简介
    4.2 甲醇/F-T 柴油双燃料供给模式对发动机甲醛排放物的影响
        4.2.1 非常规排放物简介
        4.2.2 试验研究结果对比分析
    4.3 本章小结
第五章 工作总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]供油提前角对甲醇发动机燃烧过程及排放的影响[J]. 高聪慧,朱建军,王晋,安俏俏.  科学技术与工程. 2014(36)
[2]丁醇均质混合气柴油引燃燃烧与排放特性研究[J]. 于超,王建昕,帅石金,韩小野,郑明,王志.  内燃机工程. 2014(02)
[3]增压中冷柴油机燃用F-T柴油的燃烧特性[J]. 王铁,史伟奇,王丁丁,廖文蓉,邓永慧,汪恒.  车用发动机. 2013(03)
[4]汽油均质混合气柴油引燃低温燃烧的试验[J]. 于超,王建昕,王志,帅石金.  内燃机学报. 2013(02)
[5]煤间接液化技术及其研究进展[J]. 孙启文,吴建民,张宗森,庞利峰.  化工进展. 2013(01)
[6]进气道喷甲醇对增压中冷柴油机性能的影响[J]. 史伟奇,王铁,廖文蓉,王丁丁,汪恒,邓永慧.  车用发动机. 2012(06)
[7]均质混合气引燃发动机的燃烧与排放特性[J]. 于超,王建昕,王志,王步宇.  汽车安全与节能学报. 2011(03)
[8]F-T柴油对电控高压共轨柴油机燃烧特性的影响[J]. 刘立东,宋崇林,吕刚,张华伟,裴毅强.  天津大学学报. 2011(09)
[9]F-T柴油对电控高压共轨柴油机性能及排放影响的研究[J]. 刘立东,宋崇林,朱广艳,潘锁柱.  燃料化学学报. 2011(01)
[10]低比例甲醇汽油燃料非常规排放特性的试验研究[J]. 张凡,帅石金,肖建华,王建昕.  内燃机工程. 2010(06)

博士论文
[1]汽油均质混合气柴油引燃低温燃烧的试验研究和模拟计算[D]. 于超.清华大学 2013



本文编号：3036103