乙醇供给方式对高速柴油机排放性能的影响.pdf

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1、第28卷第11期农业工程学报502012年6月TransactionsoftheChineseSocietyofA酊culturalEngineering、，01．28NO．1lJun．2012乙醇供给方式对高速柴油机排放性能的影响罗阔，罗霞，李志伟(华南农业大学工程学院，广州510640)摘要：为研究乙醇供给方式对高速柴油机排放的影响，在一台小犁高速涡流室式柴油机上进行了乙醇燃料供给方式的试验研究，分别按进气道供给乙醇、柴油掺混己醇方式进行了对比试验，并与供油量相同的纯柴油试验的排放进行了比较。研究结果表明：在柴油和乙醇供给量分别桐l卅的情况下，进气道供乙醇方式

2、比柴油掺混乙醇方式的碳烟排放低，最高降幅约16％，两者都远远低于纯柴油情况的碳煳排放；进气道供乙醇方式的CO排放也有所降低，降幅有lO％．但NOx和HC排欣较高。因此乙醇供给方式是影响高速柴油机性能的一个重要的因素，进气道供给乙醇方式，能降低碳烟和CO的排放。关键词：柴油机，排放，试验，乙醇，供给方式，高速柴油机、对比试验、排放doi：103969／j．issn．1002—6819．2012．11．009中图分类号：$232-3文献标志码：A文章编号：1002—6819(2012)一11-0050—04罗阔，罗霞，李志伟．乙醇供给方式对高速柴油机排放性能的影响[J

3、]．农业工程学报，2012，28(11)：50—53．LuoKuo，LuoXia，LiZhiwei．Experimentalstudyofethanolsupplymodeonexhaustemissionsofhigh·speeddieselengine[J】．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2012，28(11)：50一53．(inChinesewithEnglishabstract)O引言由于受到石油资源日益枯竭的严重威胁以及世界对

4、环境保护的高度重视，传统的化石燃料面临着极人的挑战【l～1。乙醇是一种可再生的清洁“生物能源”，由于其良好的使用性能及町靠的来源保证，已成为中国重点发展的一种可再生替代燃料[3I。研究乙醇存柴油机上的席用方式及其对排放的影响，对高效使用乙醇燃料，缓解石油短缺和大气污染，实现世界经济的可持续发展具有重大意义M1。根据文献资料【5。31，燃料乙醇在柴油机上的应用主要有进气道供乙醇和柴油掺混乙醇2种方式。由于这两种方式中乙醇燃料与空气形成混合气的方式不同，会影响到燃烧过程和排放【14-21]，特别是对于高速柴油机，由于转速高、混合气形成时间短，对混合气的均匀性影响更大。

5、凶此本文在一台小型高速涡流室式柴油机j二，对两种乙醇供给方式进行了对比试验研究，并与燃用纯柴油方式也进行了比较。1试验方法和装置1．1试验与测试方法进气道供乙醇是枉柴油机进气系统加装超声波雾化装置对乙醇雾化[22-24I，在进气过程中乙醇与空气混合进入燃烧室，不会对进气产生额外阻力，柴油喷入引燃并开始燃烧。柴油掺混厶醇试验是以在线的方式，将一定收稿口期：2011-12—28修钼日期：2012．03．07摹会项目：华南农业大学校长基金琅目(4500-k08222)作者简介：罗阔(1968一)，男，博士，主要从事柴油机代用燃料方面的研究。EmaihItmkuo@163

6、．oom．比例的乙醇加入柴油，连续搅拌使二者均匀混合，由喷油器将混合燃料喷入燃烧室瞄M。在试验中乙醇替代柴油的比例分别为全负荷的10％、20％和30％(体积比)，测试了2种供醇方式在全负荷、标定转速2600r／min下的排放，及100％柴油在同工况下的排放，最后将3种排放结果进行了对比分析和研究。为使试验结果具有可比性，要求乙醇和柴油量分别相同，即在进气道供乙醇方式中，柴油、乙醇量分别和柴油掺混乙醇方式中的柴油、乙醇量相同。在准备试验中做了全负荷、2600r／rain工况的喷油量的标定，测量了柴油机全负荷喷油量的90％、80％和70％供油量的位置；乙醇供给量通过控

7、制乙醇气体流量来达到10％、20％和30％的比例。1．2试验装置试验选用0号轻柴油和无水乙醇，柴油机为R170A型涡流窒式柴油机，单孔轴针式喷油器，喷油压力为12．3±0．5MPa，供油提前角为220±2。。在柴油机进气道上加装超声波雾化装置，通过流量计测定乙醇供给量：主要试验设备有ZF200型磁粉测功机、FGA4100型五组份废气分析仪、FBY．1型烟度计和SYZZ—l型转速油耗自动测量仪等。2试验结果与分析2．1乙醇供给方式对NOx排放的影响图l为全负荷、2600r／min工况下乙醇供给方式对NOx排放影响的试验结果。从图可以看到，进气道供乙醇方式比掺混乙醇方

8、式的NOx