超声波雾化装置在单缸柴油机上应用的研究.pdf

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1、第36卷第2期中国农机化学报Vo1．36No．22015年3月JournalofChineseAgriculturalMechanizationMar．2015DOI：10．137330jcam．issn．2095—5553．2015．02．056超声波雾化装置在单缸柴油机上应用的研究术李波．张晓东(太原理工大学机械学院，太原市，030024)摘要：相关研究表明，柴油／乙醇组合燃烧使排放的炭烟和N0减少，CO和HC增多；超声波雾化装置在单缸汽油机上使用时能减少CO和HC的排放。根据这个现状，分析了超声波装置在柴油机进气道上安装使用

2、的可行性，并对装置的尺寸、形状、控制电路进行了设计，简述了对比试验的过程。结果表明：柴油，乙醇组合燃烧能有效地减少原柴油机的NO和PM的排放：经过超声波雾化的乙醇在原DECC基础上能进一步减少CO、HC的排放，但对NO的影响不太明显。关键词：乙醇：超声波雾化；单缸柴油机；排放中图分类号：TK一9文献标识码：A文章编号：2o95—5553(2015)02—021l一04李波，张晓东．超声波雾化装置在单缸柴油机上应用的研究叫．中国农机化学报，2015，36(2)：211-214LiBo，ZhangXiaodong．Studyonthe

3、applicationofultrasonicatomizationequipmentforsinglecylinderdiesel田．JournalofChineseAgriculturalMechanization，2015，36(2)：211~214会比较大在进入汽缸之前就利用雾化装置将燃料雾0引言化，形成比普通汽油喷嘴雾化好的均质气体．提高了由于柴油机的高效、HC和C0排放低等特点，使缸内燃烧可靠性现在的农业、运输业、工矿业对柴油机的依赖性越来1)实验所采用的雾化燃料为无水乙醇(99．7％)，越大．石油资源的匮乏及其需求量

4、的与13俱增促使柴雾化装置为每个频率为1．7MHz、功率为35W的4片压油机替代燃料的研究步伐加快．甲醇柴油双燃料组合电陶瓷换能器．雾化后的理论雾滴大小根据索特直径方式已经在柴油机上得到很好的解决[1]．通过甲醇的(SMD)公式5]：消耗．间接地减少了柴油的消耗。同样由于乙醇的／81T丁＼113SMD=otI＼—／J(一1)高辛烷值、富氧、可再生等特点也成为了研究的热点嘲。环保公告显示，内燃机排放对现今的雾霾天气式中：系数．Ot=0．3：贡献率为22％．世界卫生组织也公示柴油机的排放对丁——被雾化燃料的表面张力系数：人体有致癌影响

5、，在环境、资源双重压力下，寻找化p——被雾化燃料的密度；石燃料的替代品、改善内燃机的排放已成为重中之卜雾化片的频率。重。柴油机是扩散燃烧。在高负荷时由于局部缺氧会代人无水乙醇的相关参数得出SMD约为1．91xm产生炭烟，高的燃烧温度以及持续时间又会使NO的实验中，采用了普通汽油机的喷嘴．并将其排放增加．醇燃料的加入可以抑制烃类燃料的低温放安装在进气管上．按汽油机喷汽油的方式喷醇燃热过程．推迟高温放热反应。从而改善燃烧排放。柴料。普通汽油机的大部分汽油油粒直径分布在10～油乙醇的组合燃烧能使NO与微粒同时下降，但会使301xm．还有

6、比这更大的油滴会在进气时随机进入CO和HC排放上升[31。华南理工大学在摩托车上采用不同缸内，从而影响燃烧及排放。普通汽油喷嘴超声波雾化装置有效地降低了CO与HC的排放将所雾化的油滴SMD按照15I．Lm计算．单位体积燃料超声波装置改用在乙醇柴油组合燃料柴油机上．能达与空气接触面积．雾化装置会比普通汽油喷嘴提到节能减排的双重效果。高7．9倍。21风机与雾化片利用滑动变阻器原理调节其电1可行性研究压大小，实现雾化量与进气量的双重调节．从而更容不同的燃料在进人汽缸中后都会汽化吸热．有的易满足不同的空燃比的需求收稿日期：2013年l1月

7、25日修回日期：2013年12月31日基金项目：山西省科技重大专项(No．20111101035)——LNG液化天燃气重型载货车第一作者：李波，男，1989年生，山东淄博人，硕士研究生；研究方向为内燃机控制、替代燃料。E—mail：lblibo@163-c0m_通讯作者：张晓东，男，1971年生，山西太原人，博士，硕导；研究方向为车辆传动、汽车电子控制。E-mail：zhangxiaodong@tyut．edu．en第2期李波等：超声波雾化装置在单缸柴油机上应用的研究1ClRI39Cp4V2—。A／／／＼D51t2BGI一／．＼B

8、G3、丁^-L’L3lD7270p．HN400736VIT至2C6引50l一lu⋯．D1N14～0D074C5——=1，一’}L×4220263V0,01p,。llI图3雾化片控制电路Fig．3Controlcircuitofatomizer2．3