噴射壓力對雙燃料柴油機性能的影響
生物柴油是一種無毒、可降解再生的替代能源,液化石油氣可以減少NOx的排放,也被認為是一種非常有前景的替代能源。燃油的噴射壓力很大程度上決定了柴油機的性能和排放。增加噴射壓力會降低顆粒直徑,使燃油更快地氣化,但顆粒直徑太小會使得油氣提前燃燒,無法深入到燃燒室底部。因此研究雙燃料柴油機以及相關(guān)的噴射技術(shù)對節(jié)能和環(huán)保意義重大。
研究使用棕櫚油甲酯作為柴油機的試用燃料,以及噴射壓力對柴油機性能的影響。依據(jù)需求和目標,定制了雙燃料單缸柴油機,采用電渦流測功機模擬發(fā)動機負荷。此外還使用AVL公司的437C氣體濃度計測量排煙的狀況,使用QRO公司廢氣分析儀分析廢氣成分。試驗時,將液化石油氣和棕櫚油甲酯的混合燃料分別以19、21、23MPa的壓力噴入氣缸,分別測量不同壓力下柴油機的熱效率,以及NOx、CO和未燃燒的HC排放量。
試驗結(jié)果顯示,以棕櫚油甲酯作為燃料,發(fā)動機依然可以平穩(wěn)工作;雙燃料柴油機的效率在某些情況下低于純柴油機,排放的CO和未燃燒的HC也略高,但其煙霧和NOx的排放量相對較低。由此推斷,棕櫚油甲酯可以作為柴油機的替代燃料。
壓力試驗表明,為實現(xiàn)總效率最大化,排放量最小化,使用普通燃油作為柴油機燃料時,噴射壓力應(yīng)該設(shè)為21MPa,使用生物燃料和液化石油氣的混合燃料時,噴射壓力應(yīng)設(shè)為23MPa。
Hariprasad et al.SAE 2013-01-2887.
編譯:白洪濤