乙醇燃料在汽車發(fā)動機(jī)上應(yīng)用技術(shù)的研究.pdf

1、石油資源的短缺和環(huán)境污染的加劇，使得世界各國都在尋找新的汽車代用燃料。而乙醇憑借其可再生性和燃燒清潔性，已成為國內(nèi)外汽車代用燃料的研究重點之一。但是乙醇的燃料性質(zhì)與石油燃料有較大的差異，從而使得乙醇與柴油(或汽油)構(gòu)成混合燃料在汽車發(fā)動機(jī)上應(yīng)用時會存在相分離和冷啟動困難等難題。為了解決以上難題，本文就國內(nèi)外乙醇燃料技術(shù)領(lǐng)域中的兩個熱點——柴油醇和高濃度汽油醇E85，分別進(jìn)行了的基本燃料性質(zhì)和發(fā)動機(jī)應(yīng)用技術(shù)的研究。 為了解決柴油醇

2、應(yīng)用中存在的相分離和十六烷值低下等問題，通過對微乳液原理和十六烷值改進(jìn)劑原理的理論分析和試驗研究，篩選出了一種由正己醇+乙醚+壬基酚聚氧乙烯醚+硝酸異辛酯構(gòu)成的復(fù)合添加劑，其體積比為1∶3∶1∶1。三元溶解相圖和冷啟動試驗表明，添加1％～2％復(fù)合添加劑后，柴油醇的溶解性明顯提高，其冷啟動性已同于柴油的水平。穩(wěn)定試驗也表明，10％柴油醇可以保持?jǐn)?shù)月穩(wěn)定不分層，從而驗證了復(fù)合添加劑的可行性。 由發(fā)動機(jī)臺架試驗研究了不同乙醇摻合率下(

3、0～30％)的柴油醇對柴油機(jī)動力性、經(jīng)濟(jì)性、排放特性和燃燒特性的影響，試驗結(jié)果表明：隨著乙醇摻合率的增加，柴油醇的燃油消耗率相應(yīng)增加，但有效熱效率卻有所提高；使用柴油醇后，柴油機(jī)的主要尾氣排放得到改善，其中各種工況下的排氣煙度都大幅度下降；THC、CO的排放濃度略有提高，而隨乙醇摻合率增加，NOx排放濃度呈下降趨勢。由燃燒示功圖和放熱規(guī)律曲線也表明了，與柴油相比，柴油醇的著火延遲期有所增加，但燃燒持續(xù)期變短；在低負(fù)荷時，缸內(nèi)最高壓力升高

4、比和最高燃燒壓力較柴油略有降低，但在高負(fù)荷時卻又明顯提高。 本文的另一個關(guān)注點是著眼于解決E85燃料在電噴汽油機(jī)上使用時存在的低溫冷啟動困難，通過對不同乙醇摻合率下的汽油醇飽和蒸氣壓的分析，提出利用拔頭油來解決E85冷啟動問題，并通過餾程試驗、雷德蒸氣壓試驗和冷啟動試驗進(jìn)行了可行性驗證，結(jié)果表明：在乙醇中加入15％拔頭油后，E85的10％餾出溫度相比汽油降低了4℃，雷德蒸氣壓已達(dá)到83.6kPa，從而使得E85的揮發(fā)性得到改善。