生物柴油-柴油混合燃料發(fā)動機特性與EGR標(biāo)定研究.pdf

1、隨著能源危機和環(huán)境保護的壓力越來越大,車用清潔代用燃料的應(yīng)用研究倍受關(guān)注,生物柴油是較為理想的柴油替代燃料。生物柴油理化特性與柴油相近,可以以任意比例和柴油混合,但粘度較大,霧化質(zhì)量不好。本文開展生物柴油-柴油混合燃料在柴油機上的適應(yīng)性研究。
　　 本文主要研究內(nèi)容如下:
　　 通過柴油發(fā)動機臺架試驗進行生物柴油摻燒比的優(yōu)化研究,得出生物柴油:柴油最佳配比。研究最佳配比的生物柴油～柴油混合燃料(簡稱BD25)在DL190

2、-12柴油機上的應(yīng)用性能,并與燃用純柴油時進行對比。進行了匹配EGR系統(tǒng)的生物柴油一柴油混合燃料發(fā)動機(簡稱BD25發(fā)動機)工作過程建模與發(fā)動機性能模擬計算分析,研究了BD25發(fā)動機放熱率和不同EGR率對發(fā)動機缸內(nèi)壓力的影響?；诎l(fā)動機的經(jīng)濟性、動力性、排放性,對BD25發(fā)動機EGR系統(tǒng)進行匹配標(biāo)定研究,得出最佳EGR真空度MAP。
　　 研究結(jié)果如下:
　　 采用均勻設(shè)計方法設(shè)計了生物柴油與柴油最佳摻燒比篩選方案。選取

3、燃油消耗率、功率、煙度、NOx和CO作為優(yōu)化指標(biāo),應(yīng)用二次多項式逐步回歸法分析發(fā)動機試驗數(shù)據(jù),得出綜合優(yōu)化指標(biāo)的混合燃料的最佳配比為生物柴油:柴油為0.25:0.75。
　　 柴油機燃用BD25與燃用純柴油對比,外特性試驗表明燃用BD25時發(fā)動機功率約有2％的下降；負(fù)荷特性表明燃用BD25時發(fā)動機在小負(fù)荷下的燃油消耗率比柴油平均高出約8％,隨負(fù)荷增加兩者的燃油消耗率相差減少到4％；燃用BD25時發(fā)動機的NOx排放比柴油高,中、低

4、負(fù)荷下兩者的差距不明顯,高負(fù)荷下相差較明顯,最大增幅達30％；相比柴油,燃用BD25能有效降低煙度、CO排放,接近全負(fù)荷時尤其明顯,穩(wěn)態(tài)煙度和CO降低分別達33％和45％,自由加速煙度降低34％；燃用BD25時,發(fā)動機轉(zhuǎn)速在1500r/min,1800r/min下,微粒排放量降低,降幅分別達36％和28％左右。
　　 利用AVL BOOST軟件建立帶有EGR系統(tǒng)的DL190-12柴油機的工作過程模型,在該模型基礎(chǔ)上通過改變?nèi)剂系?/p>

5、理論空燃比和低熱值方法建立了BD25發(fā)動機工作過程模型。應(yīng)用BD25發(fā)動機模型計算出發(fā)動機負(fù)荷特性下的燃油消耗率、功率與試驗值進行對比驗證,結(jié)果表明BD25發(fā)動機模型是可靠、可行。進行了放熱率和不同EGR率對發(fā)動機缸內(nèi)壓力的影響的計算,表明BD25發(fā)動機缸內(nèi)最高爆發(fā)壓力、溫度和放熱峰值較燃用純柴油時低；當(dāng)EGR率高于15％時,BD25發(fā)動機燃燒惡化,缸內(nèi)峰值壓力下降明顯。
　　 基于發(fā)動機臺架試驗進行BD25發(fā)動機最佳EGR真空