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基于不同燃料混合方案的柴油機(jī)性能和排放比較

基于可再生資源的生物柴油或含氧燃料，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)保持較高的運(yùn)行效率和較低的環(huán)境影響而提出了新的挑戰(zhàn)。研究了滿足歐5標(biāo)準(zhǔn)的輕型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)分別使用汽油-柴油混合燃料、丁醇柴油混合燃料和商用柴油時(shí)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率和廢氣排放的影響。丁醇柴油混合物由80%（體積）的柴油和20%的正丁醇（BU20）組成，汽油-柴油混合物由80%的柴油和20%的汽油（G20）組成。發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)在2500r/min轉(zhuǎn)速和0.8MPa制動(dòng)平均有效壓力工況下進(jìn)行。研究的重點(diǎn)集中于噴射策略和氧氣的攝入濃度對(duì)煙塵、氣體排放和燃燒噪聲的影響。研究結(jié)果表明，相比單獨(dú)燃料的噴射策略，加入汽油或丁醇之后，能夠帶來(lái)更長(zhǎng)的點(diǎn)火延時(shí)和更好的揮發(fā)性，這有助于提高空氣和燃料的混合，能夠促進(jìn)燃料氣體更好地分散在燃燒室內(nèi)，減少了能夠產(chǎn)生煙塵的局部富燃料區(qū)域，降低了煙塵和NOx的排放。相比柴油和汽油-柴油混合物來(lái)說(shuō)，由于氧氣在氧化過(guò)程中的積極作用，丁醇-柴油混合物能夠產(chǎn)生更少的未燃燒碳?xì)浠衔铮║HC）。對(duì)于柴油和混合燃料，更高的噴射壓力能夠有效減少煙塵的形成，但是卻對(duì)柴油的NOx排放有著負(fù)面影響。盡管更高的預(yù)混合比例能減少煙塵排放并能夠促使能量迅速增加且在更短的周期內(nèi)釋放，但是會(huì)產(chǎn)生較高的燃燒噪聲。燃燒噪聲的控制可以通過(guò)延遲燃燒相位角實(shí)現(xiàn)，但會(huì)損失一定的熱效率。此外，含氧燃料可以在煙塵的形成（氧化過(guò)程中）發(fā)揮重要作用，即能有效地減少煙塵的形成。

刊名：Energy（英）

刊期：2014年第5期

作者：Stefano E.Iannuzzi et al

編譯：陳鵬飛