低壓縮比柴油機著火特性的研究

本研究的重點在于揭示低壓縮比柴油機燃用甲基脂肪酸酯（FAME）的著火特性以及發(fā)動機性能。選用椰油甲酯（CME）為測試燃料，因為其由飽和甲基脂肪酸酯構成，具有良好的著火特性。為了降低柴油機的壓縮比，在缸蓋與缸體之間加裝了一塊薄銅板，發(fā)動機壓縮比由20.6降為15。

本研究共進行了兩項發(fā)動機試驗：起動和正常運轉，測試工作在3600r/min轉速下進行。將發(fā)動機冷卻到室溫后進行發(fā)動機起動轉速試驗，此時潤滑油的溫度在303K或者稍低。起動試驗時，先用三相交流電機將發(fā)動機的轉速提高到3600r/min，然后按發(fā)動機外特性設定的噴射參數進行噴油，獲取發(fā)動機穩(wěn)定工作前的試驗數據。在穩(wěn)定工況試驗時，通過改變噴油量調整發(fā)動機的有效指示壓力從100kPa到最大，每100kPa設置為一個試驗節(jié)點。在每個試驗節(jié)點，獲取發(fā)動機的性能數據及排放數據。

試驗結果顯示，與CME相比，柴油的著火時刻明顯延遲。壓縮比為16時，發(fā)動機的失火狀況明顯，壓縮比為15時無法壓燃柴油但可以壓燃CME。在任意壓縮比情況下，CME的著火時刻明顯提前于柴油，因此低壓縮比情況下，CME也具有良好的自燃性。低壓縮比情況下，CME的有效熱效率和柴油相當。隨著壓縮比的降低，NOx的排放降低。高負荷時，柴油的NOx排放稍高，這是由于柴油著火延遲導致放熱率較高。低壓縮比時，CME的碳煙排放比柴油低。

Yuya Abe et al.SAE 2012-32-0010.

編譯：劉偉