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基于柴油/油菜籽甲基酯混合燃料的小型柴油機(jī)性能及排放研究

在美國(guó)生物柴油主要來(lái)自于大豆油，而在歐洲主要來(lái)自于油菜籽。無(wú)論是純生物燃料還是與柴油的混合燃料，都可以直接應(yīng)用在柴油機(jī)上。由于生物柴油的排放性好，因此對(duì)其進(jìn)行了廣泛研究。

本文列出一臺(tái)4沖程小型柴油機(jī)的試驗(yàn)結(jié)果，該柴油機(jī)應(yīng)用在一款在印度比較受歡迎的車型上。該柴油機(jī)是一款緊湊型的高性能柴油機(jī)，其在低速下可以實(shí)現(xiàn)最大扭矩和最大功率（圖1）。該柴油機(jī)的原型是一款1.0L排量的3缸柴油機(jī)，并且裝備有一套共軌直噴系統(tǒng)，其最大壓力能夠達(dá)到1.4MPa。該柴油機(jī)是為滿足歐5排放標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)，值得一提的是該發(fā)動(dòng)機(jī)只依靠廢氣再循環(huán)系統(tǒng)和催化氧化器而不用廢氣處理裝置就能滿足排放限值。試驗(yàn)中，對(duì)采用各種柴油/油菜籽甲基酯混合燃料、純柴油燃料和其它生物柴油燃料等柴油機(jī)進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試，同時(shí)，分別對(duì)轉(zhuǎn)速為1400、2000、3400r/min以及滿負(fù)荷發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速柴油機(jī)性能及排放進(jìn)行測(cè)試。通過(guò)分析缸內(nèi)壓力和熱量的釋放得出混合燃料和純油菜籽甲基酯燃料的燃燒特性。使用煙度計(jì)對(duì)柴油機(jī)顆粒排放物的濃度進(jìn)行測(cè)量，顆粒物的大小為2.6～560nm。當(dāng)柴油機(jī)采用純油菜籽甲基酯燃料時(shí)，測(cè)得的廢氣如CO、HC、NOx等排放量與柴油機(jī)相比均低很多。由數(shù)據(jù)分析得出，如果發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定適當(dāng)，則燃燒過(guò)程以及排放會(huì)得到進(jìn)一步的優(yōu)化。

Silvana Di Iorio et al.SAE 2014-32-0135.

編譯：張冬冬