为一种新的柴油机清洁代用混合燃料
本文主要以含氧燃料乙醇作为柴油的添加剂通过对乙醇添加量不同的乙醇柴油混合燃料的柴油机排放情况和经济性的对比试验及分析对乙醇在柴油机上应用的可行性作出评价
1试验装置及设备
试验在D6114柴油机上进行该机为6缸直列式废气涡轮增压中冷四冲程柴油机缸径
114mm活塞行程
135mm额定转速
2200rmi
额定功率
184kW压缩比168该机采用缩口型直喷式燃烧室供油提前角
14°CABTDC喷油器喷孔直径027mm
f5孔启喷压力290MPa试验中未对柴油机燃油供给和喷射系统的结构作任何改造
当D6114柴油机转速为2200rmi
时对乙醇体积占燃料总体积分别为51015和20的乙醇柴油混合燃料发动机与纯柴油燃料发动机的负荷特性进行对比试验研究各种比例的乙醇柴油混合燃料对柴油机排放性能和经济性的影响为便于表述以下分别将乙醇体积占燃料总体积51015和20的混合燃料简记为E5DE10DE15D和E20D
排气采集分析装置主要包括烟度计和有害气体排放分析仪有害气体排放分析仪器的主要作用是测量分析发动机排气中HCCO和NOx的含量烟度测量采用FQD102排气烟度计最小刻度为
01Rb气体排放测量采用AVLLIST公司的气体排放仪AVLCEBII和颗粒分析仪AVL472其具体参数及指标见AVLLIST公司的《AVL气体分析仪简易使用手册》和《AVL472颗粒分析仪简易使用手册》
2乙醇添加量对气体排放的影响
21乙醇添加量对烟度的影响
当D6114柴油机转速为2200rmi
时比较E5DE10DE15DE20D以及纯柴油燃料柴油机的排气烟度当柴油机转速为2200rmi
而负荷不同时试验中最大功率保持不变乙醇添加量对柴油机烟度的影响使用E20D时柴油机的烟度降低非常明显故图中未标出见图1
f图1不同负荷时乙醇添加量对柴油机烟度排放的影响
由图1可知在中高负荷85额定功率下柴油中添加乙醇能明显降低烟度并且随着乙醇添加量的增加烟度进一步减小这是由于醇类燃料自身含氧在柴油机中燃烧可提高氧燃比加快燃烧速度并使燃烧更完全从而使烟度降低
在低负荷≤50额定功率下出现多种情况当乙醇添加量为5时随着负荷的增加柴油机的烟度升高约05Rb当乙醇添加量为10时随着负荷的增加柴油机的烟度先增加后减少当乙醇添加量为15时柴油机的烟度随负荷的增加而下降在各负荷下烟度平均降低50
低乙醇添加量的混合燃料在低负荷时烟度上升的原因可能是混合燃料的汽化潜热较大低负荷时燃烧温度降低导致部分燃料未充分燃烧22乙醇添加量对CO排放的影响
当D6114柴油机转速为2200rmi
而负荷不同时乙醇添加量对柴r