汽油掺正丁醇对直喷发动机微粒排放影响的试验研究

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1、分类号：TK46+4单位代码：10183研究生学号：2015424018密级：公开汽油掺正丁醇对直喷发吉林大学动机微硕士学位论文粒排（专业学位）放影响汽油掺正丁醇对直喷发动机微粒排放影响的试验研究的试ExperimentalStudyonEffectofGasolineBlendingwith验N-butanolonParticulateEmissioninaDirectInjectionEngine研究王作者姓名：王野野类别：工程硕士领域（方向）：动力工程指导教师：于秀敏教授吉林培养单位：汽车工程学院大学2018

2、年6月—————————————————————汽油掺正丁醇对直喷发动机微粒排放影响的试验研究—————————————————————ExperimentalStudyonEffectofGasolineBlendingwithN-butanolonParticulateEmissioninaDirectInjectionEngine作者姓名：王野领域（方向）：动力工程指导教师：于秀敏教授类别：工程硕士答辩日期：2018年6月2日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人

3、，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用。否则，应承（但纯学术性使用不在此限）担侵权的法律责任。吉林大学硕士学位论文原创性声明，本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下独立进行研宄工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签

4、名：曰期：ｙｒ月ｆ曰丨胖摘要汽油掺正丁醇对直喷发动机微粒排放影响的试验研究在能源危机和环境污染的大背景下，寻找可再生的清洁能源十分重要，正丁醇作为一种可通过发酵方法制得的生物质燃料，由于分子中氧成分对燃烧有促进作用，可作为汽油的替代燃料应用于汽车上。本文利用汽油和正丁醇采用不同的混合方式研究对微粒排放的影响。试验可分成两部分：燃料的单一喷射（混合燃料直喷GNDI）和燃料的双喷射（汽油气道喷射、正丁醇直喷G-NxDI和正丁醇气道喷射、汽油直喷N-GxDI），燃料单一喷射采用体积比进行燃料混合，双喷射采用能量比

5、进行燃料混合，涉及到的试验变量有掺醇比NBr、λ、点火提前角、喷射时刻、喷射压力、转速和负荷，微粒排放的衡量指标有微粒质量浓度PM，微粒数量浓度PN及其粒径分布，现对工作进行总结如下：第一部分内容研究混合燃料的单一喷射，首先，对体积比的混合方式进行了理论放热量分析，发现随掺醇比的增加，每循环理论放热量不断降低，NDI喷射方式较GDI最多理论放热量降低0.83%；然而λ=1的试验结果表明，缸压和IMEP均随掺醇比的增加先增加后降低，20%的掺醇比具有最大的IMEP值，较GDI可提高0.28%，以下为试验所获得的关于微

6、粒的试验结论：（1）在同样的掺醇比下，随λ的增加，微粒从积聚态向核模态转变，PN总表现为先减少后增加的变化趋势，存在最佳的λ使得PN最少，并随掺醇比的增加最佳λ降低，在1.0-1.1之间；当λ为0.9或1时，PN随掺醇比的增加先减少后增加，存在最佳掺醇比使得PN最低，但当λ高于1时，PN随λ增加不断增加；随着点火提前角的增加，微粒从核模态向积聚态转变，GDI的PN不断增加，N20DI的PN先减少后增加，其他NxDI的微粒由于核模态微粒降低明显使得PN不断减少；（2）在同样的掺醇比下，随着转速的增加，微粒从核模态向积

7、聚态转变，PN在不同的掺醇比下均表现为先减少后增加的变化趋势，存在最佳的转速使得PN最低，但不同掺混比下最佳转速不同；随负荷增加，微粒从核模态向积聚态转变，PN随负荷增加先减少后增加，总是存在最佳负荷使得PN最低，最佳负荷随掺醇比的增加不断增加；（3）在同样的掺醇比下，随喷射时刻的提前，微粒从积聚态向核模态转变，PN在不同的掺醇比下均随喷射时刻的提前先减少后增加，存在最佳的喷射时刻使得PN最低，最佳喷射时刻在90º-105ºCABTDC之间，且随着掺醇比的增加，最佳喷射时刻推迟；随着I喷射压力的升高，微粒从积聚态向

8、核模态转变，GDI下的PN不断降低；NDI下的PN不断增加；在20%-80%掺醇比下，PN随喷射压力的升高先减少后增加，存在最佳的喷射压力使得PN最低，同时随着掺醇比的增加，最佳喷射压力不断降低；（4）在同样的掺醇比下，PM随λ的增加不断降低，随点火提前角的提前不断增加；PM随转速或负荷的增加不断增加；PM随喷射时刻的提前或喷射压力的提高不断降低；在不同的λ