研究中向汽油/柴油寬餾分燃料（WGD50）中添加體積分?jǐn)?shù)為10%³0%的PODE_3-4配制成汽油/柴油/PODE_3-4寬餾分燃料,在一臺直噴柴油機(jī)上進(jìn)行了燃燒與排放特性的試驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明:向?qū)掟s分燃料中添加PODE_3-4能顯著縮短滯燃期,使低負(fù)荷時寬餾分燃料的燃燒效率提高,循環(huán)波動降低;中高負(fù)荷時,添加PODE_3-4能夠降低寬餾分燃料的壓升率和NOx排放,且保持較低的碳煙排放。 

【文章來源】：內(nèi)燃機(jī)工程. 2016,37(06)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

圖１發(fā)動機(jī)臺架示意圖燃料制備

內(nèi)燃機(jī)工程２０１６年第６期合。在給出的四種燃料中，柴油的燃燒相位最靠前，且著火性最好，因而放熱更加劇烈，放熱率峰值最高；寬餾分燃料中，ＷＧＤＰ１０的燃燒相位最靠后，放熱率峰值最低。隨著寬餾分燃料中ＰＯＤＥ３－４比例的提高，燃料著火性得到提高，燃燒相位提前，放熱率峰值升高。ＷＧＤＰ３０的燃燒相位和放熱峰值已經(jīng)與柴油接近。圖２φａ＝３．００時的缸壓和放熱率曲線圖３為φａ＝１．３５（高負(fù)荷）時的缸壓放熱率曲線。從圖３可以看出，在高負(fù)荷時，幾種燃料均呈現(xiàn)預(yù)混－擴(kuò)散的兩階段燃燒。柴油的預(yù)混燃燒比例和預(yù)混放熱峰值最低。這是因?yàn)椋翰裼偷臏计谧疃�，揮發(fā)性最差，在滯燃期內(nèi)形成的可燃混合氣量最少。采用ＷＧＤ５０時，滯燃期最長，放熱率峰值最高，這會造成較大的壓升率。隨著寬餾分燃料中的ＰＯＤＥ３－４比例的增加，滯燃期縮短，燃燒相位提前，滯燃期內(nèi)形成的可燃預(yù)混合氣量減少，預(yù)混放熱峰值也隨之降低。采用ＷＧＤＰ３０時，燃燒相位與柴油基本相同，但放熱峰值則高于柴油，原因是ＷＧＤＰ３０的揮發(fā)性好于柴油，能夠在相近的滯燃期內(nèi)形成更多的預(yù)混合氣。圖３φａ＝１．３５時的缸壓和放熱率曲線２．２ＰＯＤＥ３－４添加比例對燃燒特征值的影響圖４為ＰＯＤＥ３－４添加比例對滯燃期的影響。φａ＝３．００時，ＷＧＤ５０由于滯燃期過長而無法穩(wěn)定燃燒，因此使用地線表示失火界限。從圖４可以看出，所有燃料的滯燃期都隨著φａ的降低而縮短，但在φａ＜１．５０之后，滯燃期變化不大。在幾種燃料中，柴油的滯燃期最短，ＷＧＤ５０的滯燃期最長，由于ＰＯＤ

低于柴油。這是因?yàn)椋裼皖A(yù)混放熱比例低，擴(kuò)散燃燒的比例高，且揮發(fā)性差，在擴(kuò)散燃燒過程中油氣混合的速率慢，造成了較長的燃燒持續(xù)期。寬餾分燃料中，ＷＧＤ５０由于預(yù)混燃燒比例最高，擴(kuò)散燃燒相應(yīng)較少，因而燃燒持續(xù)期最短。隨著ＰＯＤＥ３－４的增加，預(yù)混燃燒的比例降低，擴(kuò)散燃燒的比例提高；同時，含氧量高燃料需要通過提高噴油量來維持相同的φａ值，因此添加ＰＯＤＥ３－４使寬餾分燃料的燃燒持續(xù)期增加；但是，由于寬餾分燃料有較高的揮發(fā)性，ＷＧＤＰ３０的燃燒持續(xù)期仍比柴油短。圖７ＰＯＤＥ３－４添加比例對燃燒持續(xù)期的影響３ＰＯＤＥ３－４添加比例對排放特性的影響圖８為ＰＯＤＥ３－４添加比例對ＨＣ排放的影響。從圖８可以看出，φａ＝３．００時，缸內(nèi)燃燒溫度較低，柴油的ＨＣ排放最低；ＷＧＤ５０發(fā)生失火，實(shí)際的ＨＣ排放最高；在能穩(wěn)定燃燒的寬餾分燃料中，ＷＧＤＰ１０的ＨＣ排放最高，添加ＰＯＤＥ３－４能明顯降低寬餾分燃料的ＨＣ排放量。這是因?yàn)�，小�?fù)荷時ＨＣ排放主要產(chǎn)生于燃料濃度過低的過混合區(qū)域，燃料著火性的改善降低了燃料滯燃期，減少了局部過稀區(qū)域的產(chǎn)生，同時著火性高的燃料自身也更容易被氧化。在φａ＜２．００時，充量的濃度和缸內(nèi)燃燒溫度提高，幾種燃料的ＨＣ排放均較低。圖８ＰＯＤＥ３－４添加比例對ＨＣ排放的影響圖９為ＰＯＤＥ３－４添加比例對ＣＯ排放的影響。·５·

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]汽/柴油混合燃料對柴油機(jī)燃燒與排放特性影響的試驗(yàn)研究[J]. 于超,王建昕,王志,帥石金.  內(nèi)燃機(jī)工程. 2013(05)
[2]燃料組分和噴油壓力對寬餾分燃料燃燒與排放影響的試驗(yàn)研究[J]. 楊彬彬,堯命發(fā),鄭尊清,李善舉.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2013(06)



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