不同配比乙醇柴油混合燃料的经济性和排放性.pdf

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1、第27卷第4期1642011年4月农业工程学报TransactionsoftheCSAE、，01．27No．4Apr．2011不同配比乙醇柴油混合燃料的经济性和排放性陈振斌1，一，倪计民1，叶年业1，余峰1，肖明伟2，何金戈2(1．同济大学汽车学院，上海201804；2．海南大学机电工程学院，儋州571737)摘要：为了研究乙醇柴油混合燃料的经济性和排放性，该文在双缸直喷式柴油机和在用的柴油轿车上分别进行了发动机台架试验和整车底盘测功机试验。结果表明，在不调整柴油机条件下，使用乙醇柴油混合燃料能够在一定程度

2、上改善发动机燃油经济性和降低排气烟度和NOx排放，但HC排放增加。适当减小供油提前角有利于改善乙醇柴油混合燃料发动机经济性和排放特性。对于试验车辆，燃用E10有利于降低汽车在中、高速时的等速工况燃料消耗量和常温下冷起动后PM、NOx排放量。该研究结果对于改善乙醇柴油混合燃料的燃油经济性和排放性具有实用价值。关键词：乙醇柴油混合燃料，柴油机，柴油轿车，油耗率，烟度，NOxdoi：10．3969fj．issn．1002—6819．2011．04．028中图分类号：TK464文献标志码：A文章编号：1002—68

3、19(2011)一04—0164—06陈振斌，倪计民，叶年业，等．不同配比乙醇柴油混合燃料的经济性和排放性[J]．农业工程学报，2011，27(4)：164—169．ChenZhenbin，NiJimin,YeNianye，eta1．Fueleconomyandemissionsofethanol—dieselblendswithdifferentproportions叨．TransactionsoftheCSAE，2011，27(4)：164—169．(inChinesewithEnglishabs订ac

4、O0引言柴油机具有良好的可靠性、燃油经济性、耐久性以及较低的CO、HC和C02排放，因而成为当今重型道路运输机械、农业机械和工程机械主要动力源。由于排气烟度和NOx排放较高，柴油机发展受到越来越严格的排放法规制约【l】。设计新型燃料、改善尾气后处理系统和采用新型燃烧模式(如HCCI)是降低柴油机排烟和NOx排放的主要技术措施[1。3]。乙醇作为一种可再生的发动机代用燃料，具有广阔前景。近年来，国内外对乙醇柴油混合燃料(简称乙醇／柴油)的使用特性【4-7】、燃烧特性、燃油经济性和排放特性【7J3】进行了深入的

5、研究，在供油时间和乙醇比例变化对发动机特性影响方面也进行了一些研究，但常常局限于一种乙醇比例的乙醇／柴油在几种负荷下或几种不同乙醇比例的乙醇／柴油在最大扭矩、最大功率等工况下，研究不够完掣陴”】。本文通过发动机台架试验，着重分析在不同负荷条件下，乙醇／柴油发动机供油时间和乙醇比例变化对发动机特性的相互影响：通过汽车底盘测功机试验，测试等速工况燃油消耗量和常温下冷起动后排气污染物，完善乙醇／柴油的经济性和排放性研究，为乙醇／柴油的推广应用提供试验和理论依据。1试验燃料醇类是烃基(．R)与羟基(一OH)组成的化

6、合物，烃收稿日期：2010．07．26修订日期：2010．12．17基金项目：现代农业产业技术体系(CARs．12)；海南省自然科学基金资助项目(808126)作者简介：陈振斌(1968．)，男，福建建瓯人。海南大学副教授，同济大学博士生；主要从事发动机节能与排放控制、发动机代用燃料研究。儋州海南大学机电工程学院，571737。Email：ebinl208@tom．com。基的存在从本质上决定了醇类可以替代传统的石油系燃料。此外，羟基的存在又决定了醇类具有不同于石油系燃料的特性，乙醇与柴油的物化特性差异较大

7、[『71。常温下，乙醇与柴油混合时，只要混入微量的水分，将出现分层现象。为了解决乙醇与柴油均匀混合问题，需要选用合适的助溶剂。本试验选用中碳醇为助溶剂，该醇属烷基醇，也可作为发动机代用燃料。本试验燃料由0群柴油(市售)、无水乙醇(体积分数为99．5％，分析纯)和中碳醇(分析纯)混合配制而成。试验中使用了几种不同配比的乙醇，柴油，分别简称为E0、E10、E15、E20和E25，其含义如表1所示。所配制的乙醇／柴油稳定性良好，常温下可在密闭容器中静置40d以上，不发生分层现象。表1试验燃料配比Table1Dif

8、ferentratiosofthefuelsforexperiment％(体积分数)2发动机试验装置与方法发动机台架测试装置为ESF一300电涡流测功机及控制试验台，尾气排放测试装置为AVLDigas4000型五气体分析仪和AVLDisomke4000型不透光烟度计。试验发动机主要技术参数如表2所示。本试验按照内燃机台架性能试验方法，首先在标定转速下进行不同配比的乙醇／柴油发动机负荷特性对比试验，测量油耗、排气烟