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        柴油-乙醇雙燃料模式下的柴油機(jī)試驗(yàn)

        2016-12-06 20:43:17
        汽車文摘 2016年5期
        關(guān)鍵詞:噴射器雙燃料壓縮比

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        柴油-乙醇雙燃料模式下的柴油機(jī)試驗(yàn)

        研究了單缸直噴柴油機(jī)在100%電控校準(zhǔn)雙燃料模式下的端口乙醇噴射系統(tǒng)。進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定并獲得每種負(fù)荷工況下最佳燃油消耗率和最大制動(dòng)扭矩,逐漸使用乙醇代替柴油。

        采用雙燃料噴射概念柴油-乙醇利用率的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。利用一個(gè)電控系統(tǒng)來控制燃油量、柴油噴射時(shí)間,以直接控制燃燒室內(nèi)的能量,作為IMEP(指示平均有效壓力)參數(shù)的參考。以柴油燃料模式下工作為基線值。

        測(cè)試燃燒室流動(dòng)結(jié)構(gòu),所有試驗(yàn)選擇強(qiáng)渦流。在不同的燃料組合下對(duì)柴油機(jī)運(yùn)行進(jìn)行試驗(yàn),采用柴油燃料和柴油-乙醇雙燃料。在3種不同的壓縮比(14∶1、16∶1和17∶1)以及由IMEP控制的0.5~1.1MPa不同負(fù)荷下,測(cè)試兩種類型的噴射器。

        比較不同工況下的燃料替代率,壓縮比16∶1時(shí)替代率最高,但是與17∶1壓縮比相比仍有不足。

        使用柴油-乙醇雙燃料時(shí),低速流動(dòng)噴射器(35g/s)比高速流動(dòng)噴射器(45g/s)的指示效率更高。低速流動(dòng)噴射器燃燒室?guī)缀谓Y(jié)構(gòu)、渦流強(qiáng)度、噴射器孔數(shù)量和柴油噴霧幾何相結(jié)合的影響能夠使其獲得更好的燃燒效率。此外,在柴油-乙醇工況下,較低的替代率可能支持該工況下發(fā)動(dòng)機(jī)更高的效率。

        可以觀察到,使用高速流動(dòng)噴射器時(shí)的替換率更高。16∶1的壓縮比由于較小的爆震傾向,平均替代率閾值更高;然而,17∶1的壓縮比時(shí)平均效率更高。

        測(cè)試的重點(diǎn)是優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)控制參數(shù)以獲得更高的乙醇替代柴油的替代率。沒試結(jié)果表明,負(fù)荷大于0.5MPa、IMEP為51%,使用高速流動(dòng)噴射器在噴射壓力為80MPa時(shí)替代率最大??梢哉J(rèn)為,如果所需的其它變化限制效率大于100%柴油時(shí)的基線工況時(shí),通過發(fā)動(dòng)機(jī)校準(zhǔn)可以改變此值。

        未來的工作包括:改變進(jìn)氣壓力的以及模擬渦輪增壓器控制或節(jié)氣門的使用。因此,新發(fā)動(dòng)機(jī)控制參數(shù)為各個(gè)操作工況下的空燃比,這會(huì)使得燃燒過程更加優(yōu)化。

        刊名:Fuel(英)

        刊期:2014年第134期

        作者:Roberto Freitas Britto Jr et al

        編譯:王欣欣

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