聚甲氧基二甲醚對高速柴油機燃燒與排放性能影響的試驗研究.pdf

1、減少柴油機尾氣污染物尤其是顆粒物排放是當今節(jié)能與環(huán)保主題下的重要研究內(nèi)容，探索燃油與柴油機控制參數(shù)對柴油機顆粒物排放的影響是該研究的重要方向。聚甲氧基二甲醚（PODE）具有高十六烷值、高含氧量、無碳-碳鍵等特點，是一種新型的柴油替代燃料，具有降低柴油機排放的優(yōu)良潛力。本文在一臺輕型高速渦輪增壓柴油機上，燃用柴油以及不同摻混比例的PODE/柴油混合燃料，研究了PODE對柴油機燃燒與氣體排放的影響。隨后，針對一種特定摻混比例的PODE/柴油

2、混合燃料，重點考察不同工況下供油參數(shù)對混合燃料發(fā)動機燃燒和顆粒物排放特性的影響，并與相同控制參數(shù)下純柴油發(fā)動機的性能進行了比較。
　　燃用柴油以及3種不同摻混比例的PODE/柴油混合燃料，試驗研究了摻混PODE對柴油機燃燒和氣體排放性能的影響。結(jié)果表明：柴油中摻混 PODE，預噴燃油引起的低溫放熱率相對較低（低速大負荷工況除外），缸內(nèi)活性成分增多，主噴燃料的燃燒持續(xù)期縮短，缸內(nèi)最高燃燒溫度升高。隨著PODE摻混比例的增大，缸內(nèi)壓力

3、峰值和壓力升高率上升更明顯，燃燒持續(xù)期更短，燃燒溫度更高。摻混PODE后柴油機的NOx排放升高，HC排放有所降低，但對CO排放影響不大。另外，PODE的摻入降低了發(fā)動機的當量燃油消耗率，改善了燃油經(jīng)濟性。
　　試驗研究了發(fā)動機工況及共軌壓力、預噴相位與預噴量、主噴相位等供油參數(shù)對柴油機燃燒和顆粒物排放特性的影響。結(jié)果表明：高轉(zhuǎn)速下顆粒物數(shù)濃度顯著高于低轉(zhuǎn)速下，負荷升高核模態(tài)顆粒物降低，積聚模態(tài)顆粒物不變或略有上升；共軌壓力增大，預

4、噴放熱率降低，主噴燃燒始點提前且放熱率峰值提高，主噴燃燒持續(xù)期縮短，最大爆發(fā)壓力和缸內(nèi)最高燃燒溫度增大，明顯降低積聚模態(tài)顆粒物和總顆粒物數(shù)濃度，但小負荷下會增加核模態(tài)顆粒物的排放；預噴相位提前會使預噴放熱率明顯下降，能有效降低積聚模態(tài)顆粒物數(shù)量，但會導致小負荷下核模態(tài)顆粒物數(shù)量明顯上升；增大預噴油量能顯著增大預噴放熱峰值，主噴放熱峰值略微減小，對顆粒物排放的影響受發(fā)動機工況的影響而不同；主噴相位提前導致主噴放熱率曲線前移，缸壓峰值顯著增

5、大且相位提前，低轉(zhuǎn)速下最高缸內(nèi)氣體平均溫度明顯提高，顯著降低除高速小負荷工況外的積聚模態(tài)顆粒物數(shù)濃度，但在低速小負荷時會增加核模態(tài)顆粒物的排放。
　　重點研究了利用摻混PODE降低柴油機顆粒物數(shù)濃度排放，結(jié)果表明，摻入PODE能顯著降低各種工況下發(fā)動機的積聚模態(tài)顆粒物數(shù)量及顆粒物總數(shù)濃度，且大負荷下效果更佳；隨著供油參數(shù)的變化，PODE對顆粒物的減排效果不隨數(shù)濃度下降而減弱，且某些情況下表現(xiàn)出更強的減排能力。另外，混合燃料對核模態(tài)