乙醇汽油混合燃油的燃燒性能和排放研究
為了減少對(duì)傳統(tǒng)汽油的依賴,并滿足不斷嚴(yán)格的排放法規(guī)要求,汽車行業(yè)始終都在尋求各種汽油替代性燃油。由于醇類燃料可以被直接應(yīng)用到傳統(tǒng)汽油機(jī)上,不需要對(duì)傳統(tǒng)汽油機(jī)進(jìn)行任何結(jié)構(gòu)修改,因而成為最具潛力的替代性燃油。在推廣乙醇汽油混合燃油時(shí),需要對(duì)多種混合比例下的混合燃油進(jìn)行測(cè)試,對(duì)其燃燒性能和排放進(jìn)行評(píng)價(jià)。
通過試驗(yàn)對(duì)混合燃油進(jìn)行測(cè)試時(shí),采用一臺(tái)4缸多點(diǎn)燃油噴射汽油機(jī),將其安裝在瞬態(tài)測(cè)功機(jī)上。同時(shí),在瞬態(tài)測(cè)功機(jī)上還安裝功率120kW的異步測(cè)功機(jī),用于調(diào)節(jié)汽油機(jī)功率。利用AVL ACS1200干燥計(jì)對(duì)汽油機(jī)進(jìn)氣進(jìn)行干燥處理,盡可能減少進(jìn)氣濕度。同時(shí),采用冷卻液和燃油溫度控制系統(tǒng)將冷卻液和燃油溫度控制在70~140℃。采用AVL735S流量計(jì),利用科里奧利原理測(cè)量汽油機(jī)燃油消耗。采用日本堀場(chǎng)(Horiba)公司生產(chǎn)的7100DEGR集成氣體分析儀進(jìn)行多種排放的測(cè)量。整套試驗(yàn)裝置采用奧地利李斯特(AVL)公司開發(fā)的開源Puma5.0控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。所有試驗(yàn)均在環(huán)境溫度可調(diào)的試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行,室溫始終維持在25℃± 1℃。試驗(yàn)采用3種比例的混合燃油E5、E10和E20,進(jìn)行的混合燃燒試驗(yàn)時(shí),汽油機(jī)節(jié)氣門全開,并將汽油機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸從1000r/min增加至6500r/min,每次增加間隔500r/min。記錄不同比例混合燃油和轉(zhuǎn)速下的燃油消耗、功率、扭矩、缸內(nèi)平均有效壓力、峰值壓力、燃燒持續(xù)時(shí)間和排放含量。試驗(yàn)結(jié)果顯示:①混合燃油具有較高辛烷值和氧含量,因而使汽油機(jī)燃燒顯著改善,汽油機(jī)功率、扭矩、平均有效壓力、峰值壓力均出現(xiàn)增加,燃油消耗明顯減少;②采用E20混合燃油汽油機(jī)的CO排放減少65%、HC排放減少38%,但NOx排放有所增加。
PunitKumarSingh etal. SAE2016-01-0886.
編譯:王祥