聚甲氧基二甲醚對(duì)高速柴油機(jī)燃燒與排放性能影響的試驗(yàn)研究.pdf

1、減少柴油機(jī)尾氣污染物尤其是顆粒物排放是當(dāng)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(jī)控制參數(shù)對(duì)柴油機(jī)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(diǎn)，是一種新型的柴油替代燃料，具有降低柴油機(jī)排放的優(yōu)良潛力。本文在一臺(tái)輕型高速渦輪增壓柴油機(jī)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(duì)柴油機(jī)燃燒與氣體排放的影響。隨后，針對(duì)一種特定摻混比例的PODE/柴油

2、混合燃料，重點(diǎn)考察不同工況下供油參數(shù)對(duì)混合燃料發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的性能進(jìn)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(yàn)研究了摻混PODE對(duì)柴油機(jī)燃燒和氣體排放性能的影響。結(jié)果表明：柴油中摻混 PODE，預(yù)噴燃油引起的低溫放熱率相對(duì)較低（低速大負(fù)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(jī)的NOx排放升高，HC排放有所降低，但對(duì)CO排放影響不大。另外，PODE的摻入降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)量燃油消耗率，改善了燃油經(jīng)濟(jì)性。
　　試驗(yàn)研究了發(fā)動(dòng)機(jī)工況及共軌壓力、預(yù)噴相位與預(yù)噴量、主噴相位等供油參數(shù)對(duì)柴油機(jī)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(fù)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(yù)

4、噴放熱率降低，主噴燃燒始點(diǎn)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(fù)荷下會(huì)增加核模態(tài)顆粒物的排放；預(yù)噴相位提前會(huì)使預(yù)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(huì)導(dǎo)致小負(fù)荷下核模態(tài)顆粒物數(shù)量明顯上升；增大預(yù)噴油量能顯著增大預(yù)噴放熱峰值，主噴放熱峰值略微減小，對(duì)顆粒物排放的影響受發(fā)動(dòng)機(jī)工況的影響而不同；主噴相位提前導(dǎo)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(fù)荷工況外的積聚模態(tài)顆粒物數(shù)濃度，但在低速小負(fù)荷時(shí)會(huì)增加核模態(tài)顆粒物的排放。
　　重點(diǎn)研究了利用摻混PODE降低柴油機(jī)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(dòng)機(jī)的積聚模態(tài)顆粒物數(shù)量及顆粒物總數(shù)濃度，且大負(fù)荷下效果更佳；隨著供油參數(shù)的變化，PODE對(duì)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(qiáng)的減排能力。另外，混合燃料對(duì)核模態(tài)