柴油机燃用甲醇∕柴油混合燃料的参数优化.pdf

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1、第41卷第1期2012年2月小型内燃机与摩托车SMALLINTERNALCOMBUSTIONENGINEANDMOTORCYCLEV01．41No．1Feb．2012柴油机燃用甲醇／柴油混合燃料的参数优化+王娜王铁冯星冯丹华曹杰郭鹏(太原理工大学车辆工程系山西太原030024)摘要：对柴油机的供油系统参数(包括启喷压力、供油提前角和每循环供油量)进行优化，采用EGR来进一步降低NO。排放。结果表明：经过供油参数优化后混合燃料柴油机的动力性和经济性与原机相当，但碳烟排放的最大降幅达到15．4％，NO。排放的最大降幅达到28．25％。关键词：M15甲醇柴油供油

2、参数优化EGR排放中图分类号：TK46+4文献标识码：A文章编号：1671—0630(2012)01—0071—05ParameterOptimizationofDieselEngineFueledwithMethanol／DieselWangNa，WangTie，FengXing，FengDanhua，CaoJie，GuoPeng1一DepartmentofVehicleEngineering，TaiyuanUniversityofTechnology(Taiyuan，Shanxi，030024，China)Abstract：Inthispaper，pa

3、rametersoffuelsystemondieselengineareoptimized，includingtheinjectionpressure，injectiontimingandfueldelivery．Inaddition，theengineadoptedanEGRasfurthermeasurestodropNO。emissions．Theresultsshowedthat：Aftertheoptimizedparametersoffuelsupply，themaximumval—ueofsootemissionsdecreasedby15

4、．4％andNO。emissionsisreducedbythemaximumvalueof28．25％；however，theperformanceofpowerandfuelconsumptionwerealmostthesamecomparedwiththeoriginaldieselengine．Keywords：M15methanol／diesel，FuelsupplyParameteroptimization，EGR，Emission引言目前我国多个省份均在试点应用甲醇柴油，甲醇柴油混合燃料的应用，不仅缓解了我国柴油供应紧张的局面，同时甲醇作为

5、含氧燃料，与柴油混合后可以改善燃烧状态，降低排放，满足更为严格的排放法规¨’2J。由于甲醇分子中含有的羟基和柴油中多组分的碳氢化合物极性相反，常温下甲醇难以和柴油互溶。微乳化甲醇柴油克服了这一缺点，其混合均匀、稳定性好，本文选取甲醇柴油混合燃料中甲醇的体积分数为15％(M15)，选择极性介于强极性的甲醇和非强极性的柴油之间的助溶剂异辛醇，另外加入少许硝酸异辛酯提高混合燃料的十六烷值。由于添加的甲醇造成动力性下降，燃油消耗率增加和使用经济性变差，故在原机的基础上调整供油系统的启喷压力、供油提前角和每循环供油量，对供油参数优化，使柴油机燃用M15燃料达到最优的

6、动力性、经济性和较低的排放，同时利用EGR系统进一步降低NO。排放。1试验仪器设备1．1试验设备试验用发动机为4100QBZL柴油机(直列四缸、增压中冷)主要性能和结构参数见表1。试验台采用四川I诚邦测功技术公司的电涡流测功机、柴油机测试系统和智能油耗仪，排放测量使用AVL的五组分尾气排放仪和不透光烟度计。+基金项目：山西省国际科技合作项目的资助(2008081017)。作者简介：王娜(1986一)，女，在读硕士，主要研究方向为内燃机清洁代用燃料。小型内燃机与摩托车第4l卷裹I柴油机主要性能和结构参数缸径x行程／(null×mm)100x105燃烧室型式直

7、喷m型燃烧室活塞总排量／L3．298压缩比175：1标定功率／kW70对应转速／(r·rain‘1)3200供油提前角／。CA14±2启喷压力／MPa24．5±0．45喷孔数×直径／mill6×0．24高压油泵柱塞直径／ram901．2EGR系统本试验的EGR系统布置见图l。选用机械控制弹簧一膜片式EGR阀，废气采用涡前压后的引流形式，依据工况通过手动调节旁通阀，改变真空泵的真空度，进而控制EGR阀开度来调节废气的进入量。这样不仅避免了废气中的污染物污染压气机和中冷器，而且高的排气压力可以获得较大EGR率，同时不会出现废气倒流的现象。试验通过排气中CO：体

8、积分数的变化来计算EGR率。EGR率计算公式为”J：yEGR：(1