利用pode改善压燃式发动机燃烧排放性能的试验研究

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1、上海交通大学工学硕士学位论文利用PODE改善压燃式发动机燃烧排放性能的试验研究国家自然基金科学基金（编号：51376118）硕士研究生：耿超然学号：1120209214导师：张武高副教授申请学位：工学硕士学科：动力工程及工程热物理所在单位：机械与动力工程学院答辩日期：2015年2月授予学位单位：上海交通大学ADissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterExperimentalStudyonImprovingCombustionandEmissionPerformanceofCompressionIg

2、nitionEnginebyAddingPODECandidate：GengChaoranStudentID：1120209214Supervisor：AssociateProf.ZhangWugaoAcadamicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechanicalEngineeringAffiliation：SchoolofMechanicalEngineeringDateofDefence:February,2015Degree-Conferring-Institute:ShanghaiJiaoTongUniversity摘

3、要利用PODE改善压燃式发动机燃烧排放性能的试验研究摘要降低机动车颗粒物排放是目前发动机燃烧和排放研究的热点和难点。聚甲氧基二甲醚（PODE）由于具有十六烷值高，含氧量高，无碳-碳键，常温下为液态，润滑性能良好，容易和柴油互溶等特点，是一种具有良好潜力的降低压燃式发动机颗粒排放的替代燃料。本文在一台增压四冲程压燃式发动机D19TCI台架上研究了以纯柴油、纯PODE、柴油/PODE混合燃料发动机燃烧与排放性能；进一步在进气道中预混压缩天然气，通过增加预混燃烧比例，考察了燃烧方式对压燃式发动机燃烧与排放性能的影响。重点利用二级稀释通道以及SMPS研究了PODE对压燃式发动机颗粒排放数量浓度及粒径

4、分布规律的影响。纯PODE燃料的压燃式发动机燃烧与排放性能研究表明：PODE发动机的颗粒排放质量降低明显，颗粒粒径小，粒径主要集中在10~30nm区间，基本不生成30nm以上的颗粒物；而原柴油机的颗粒粒径分布更广，最大浓度粒径集中在40~60nm；除低负荷工况外，PODE发动机的NOX排放高于原柴油机。研究了柴油/PODE混合燃料发动机的燃烧与排放性能。通过柴油与PODE以体积比9:1，8:2和7:3混合后的混合燃料压燃式发动机的燃烧与排放研究发现，掺混比在一定的区间内，混合燃料发动机燃烧性能介于柴油与PODE之间，但添加PODE能够大幅度降低发动机的颗粒排放，并且PODE的掺混比越高，颗粒

5、排放降低的幅度越大。I上海交通大学硕士学位论文燃烧方式对发动机燃烧排放影响的研究：进气道预混天然气增加预混燃烧比例后，PODE及PODE/柴油混合燃料发动机的NOX排放降低，未燃HC排放增加，颗粒物排放明显减少，最大排放浓度处的粒径也减小；进气道预混天然气降低柴油/PODE混合燃料发动机颗粒物排放的能力受到天然气预混量及燃空当量比的限制。研究结果认为，PODE对改善压燃式发动机的颗粒排放具有明显的效果，是一种非常好的车用柴油添加剂。关键词：聚甲氧基二甲醚（PODE），压燃式发动机，混合燃料，颗粒物排放，粒径分布，SMPSIIABSTRACTExperimentalStudyonImprovi

6、ngCombustionandEmissionPerformanceofCompressionIgnitionEnginebyAddingPODEAbstractOwingtotheserioushazyweather,PM2.5isknownbypeoplegradually.Therefore,reductiontheparticleemissionfrommotorvehicleisahotspotofcurrentresearchonengine.PODEisanewkindofalternativefuelswhichhasgoodpotentialtoreduceparticle

7、emissionofcompressionignitionenginebecauseofitspropertysuchashighcetanenumber,highoxygencontent,highcarbon-hydrogenbondsandnocarbon-carbonbond.PODEisliquidstateunderatmospheretemperatureandcanbedissolvedind