基于廢氣加熱的麻風(fēng)樹油-柴油機(jī)燃燒特性

由于柴油機(jī)螺旋盤管換熱器里的廢氣可對麻風(fēng)樹油進(jìn)行加熱，減小其粘度和密度，從而可使較好地應(yīng)用于柴油機(jī)。通過試驗(yàn)，研究了使用預(yù)加熱麻風(fēng)樹生物油的直噴式柴油機(jī)的燃燒特性?；谝粋€(gè)恒速單缸4沖程柴油機(jī)搭建試驗(yàn)平臺(tái)，試驗(yàn)裝置主要部件為柴油油箱、排氣管道上的螺旋線圈熱交換器、燃油供給線和性能測量設(shè)備。

瞬時(shí)放熱率計(jì)算公式：

式中，γ=1.35；P為缸內(nèi)瞬時(shí)壓力；V為缸內(nèi)瞬時(shí)體積；θ為曲柄轉(zhuǎn)角。

研究了粗麻風(fēng)樹油、預(yù)熱麻風(fēng)樹油和高速柴油機(jī)的燃油特性和工作性能。前兩種麻風(fēng)樹油由于含有重的甘油三酸酯分子，因而密度均高于第3種，當(dāng)把粗麻風(fēng)樹油加熱到70℃時(shí)，其密度降低約2.13%，運(yùn)動(dòng)粘度也大幅降低。還對3種燃料的燃油消耗率、熱效率、廢氣溫度3個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)進(jìn)行了對比。燃油消耗率是動(dòng)力燃油消耗量與實(shí)際供給燃油量之比，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增加，3種燃料的燃油消耗率均下降，而25%發(fā)動(dòng)機(jī)載荷處，兩種麻風(fēng)樹油的燃油消耗率均高于高速柴油機(jī)燃油。熱效率是輸出功與注入燃油能量之比，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增加，3種燃油的制動(dòng)熱效率均上升，此外，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷超過50%時(shí)，兩種麻風(fēng)樹油的廢氣溫度明顯高于普通高速柴油。

3種燃油的排放性能比較結(jié)果顯示，注入預(yù)熱麻風(fēng)樹油發(fā)動(dòng)機(jī)的CO2、HC和NOx排放分別降低約5.28%、2.67%和37.2%，但CO排放卻明顯增加。

PriyabrataPradhanetal. Contentslistsavailable atScienceDirectFuel115 (2014)527–533.

編譯：張利丹