由于新能源汽車的猛烈沖擊,以及能源問題和環(huán)境問題的逐漸加劇,傳統(tǒng)內燃機面臨巨大挑戰(zhàn)。然而,尋找和利用可再生能源是實現(xiàn)內燃機高效清潔燃燒的一條有現(xiàn)實意義的途徑。在可再生能源中,醇類燃料因其廣泛的原材料分布和優(yōu)良的理化特性得到人們的廣泛關注。因而本文基于一臺改造后的缸內直噴汽油機臺架進行研究,采用汽油模型燃料TRF摻混醇類燃料調制試驗燃料,探究醇類/TRF混合燃料以及雙燃料模式在缸內直噴汽油機上的燃燒和排放特性。本文首先研究了正丙醇/TRF混合燃料中正丙醇摻混體積分數(shù)對發(fā)動機燃燒,排放以及熱效率等特性的影響。研究表明正丙醇摻混比為0.3時具有較早的著火時刻和較短的火焰發(fā)展期及快速燃燒期。隨著正丙醇摻混比的增大指示熱效率升高,且CO和THC比排放,烷烴類,乙炔和芳香烴排放降低,顆粒物幾何平均直徑以及積聚態(tài)顆粒物比例也降低。但是正丙醇摻混比過高時由于較高的汽化潛熱會導致烯烴類,醛類,顆粒物數(shù)目排放有所升高。由于不同碳鏈長度的醇類的含氧量,汽化潛熱,粘度,低熱值等理化性質有所差別,因此本文接下來比較分析了四種直鏈醇類(C2~C5)與TRF的混合燃料在摻混比與含氧量分別相同時的燃燒與排放特性。醇類摻混比相同時,正丁醇/TRF混合燃料具有最高的指示熱效率,并且隨著醇碳鏈長度的增大,CO和THC比排放以及大多數(shù)非常規(guī)氣體排放呈現(xiàn)出先降低后增大的趨勢,正丁醇/TRF混合燃料具有最低的排放�；旌先剂系暮趿肯嗤瑫r,正丙醇/TRF混合燃料具有最高的指示熱效率。乙醇/TRF和正丙醇/TRF的CO比排放較低,NOx比排放較高,并且乙醇/TRF具有最高的THC比排放。隨著醇碳鏈長度的增大,烯烴類物質,乙醛和丙烯醛排放先降低后升高,顆粒物總數(shù)和幾何平均直徑均顯著降低。綜合分析得出正丙醇和正丁醇更適合作為汽油機的替代燃料。為了探索醇類/TRF雙燃料模式在汽油機上應用的潛力,本文最后研究了進氣道噴射乙醇,缸內直噴TRF的雙燃料噴射策略的燃燒和排放特性。由于乙醇較高的汽化潛熱導致進氣道噴射乙醇之后指示熱效率降低,并且隨著噴射比例的增大而逐漸降低,但是通過提前點火時刻能夠提高熱效率。隨著乙醇噴射比例的增大,CO排放先增大后降低,而NOx,THC以及大多數(shù)非常規(guī)氣體排放均逐漸降低。此外,隨著直噴燃料辛烷值的增大,指示熱效率先降低后升高,常規(guī)氣體排放以及主要非常規(guī)氣體排放先增大后降低。
【學位單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：U473
【部分圖文】：

圖 2-1 試驗臺架布局圖Fig.2-1 Schematic of experimental setup圖 2-1 顯示了本次試驗所用發(fā)動機臺架的示意圖。為了試驗的需要，經(jīng)發(fā)動機擁有一套獨立的進氣道噴射系統(tǒng)，并能夠對其噴射進行控制。試包括 DISI 汽油機，電渦流測功機，測控柜，進排氣系統(tǒng)，燃油供給系分析儀，進氣道噴射系統(tǒng)，MultiGas 氣體分析儀，DMS 500 快速顆粒。.2 試驗設備參數(shù)本試驗所用的發(fā)動機為一臺四缸電控渦輪增壓缸內直噴汽油機，表 2發(fā)動機的具體參數(shù)信息。為了實現(xiàn)雙燃料噴射功能，通過改造在節(jié)氣門噴油器使其能夠實現(xiàn)進氣道噴射，并通過獨立的控制單元對其噴射量進試驗中發(fā)動機的控制系統(tǒng)采用 INCA 控制系統(tǒng)。試驗中缸壓傳感器(K5BCD25Q03)測量的信號經(jīng)過電荷放大器(Kistler model 5015A)轉換為放
【參考文獻】

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本文編號：2872125