采用乙醇/水混合物的直噴式柴油機(jī)性能分析

研究了直噴式柴油機(jī)使用乙醇/水混合物的性能和廢氣排放。乙醇/水使用不同的混合比例（50%、25%、75%和100%體積百分比）作為第2種燃料，以柴油為主要燃料。比較了兩種燃料的油耗、排氣溫度、排放的NOx、CO及未燃燒的HC。此外，還比較了兩者的熱效率。

（1）與純柴油燃料相比，使用乙醇/水混合物的柴油機(jī)NO排放量減少。然而，使用純乙醇燃料，在所有發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速內(nèi)，NO排放略有增加。在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為800r/min和1000r/min時(shí)，使用50%乙醇/水混合物，NO排放量減少最多，約56%。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1200r/min時(shí)，使用純乙醇燃料，NO排放量會(huì)增加，達(dá)19.6%。

（2）與純柴油燃料相比，使用乙醇/水混合物的柴油機(jī)CO排放增加，特別是在較低的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下。降低乙醇/水混合物中的乙醇含量，CO排放會(huì)顯著增大。使用25%乙醇/水混合物，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為800r/min時(shí)，CO排放達(dá)到最大,為122%。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1200～1600r/min時(shí)，使用純乙醇燃料，CO排放增加很小，約為13%。

（3）與純柴油燃料相比，使用乙醇/水混合物的柴油機(jī)HC排放增加，特別是在高轉(zhuǎn)速下。25%乙醇/水混合液HC排放增加了31.86%～43.14%；使用純乙醇燃料，HC排放增加了4.36%～10.4%。

（4）使用乙醇/水的混合物也降低了廢氣溫度。此外，廢氣溫度隨著水含量增加而降低。與使用純柴油燃料相比，使用乙醇/水混合物的柴油機(jī)燃料消耗更高，乙醇含量增加，油耗增大。

（5）使用乙醇/水混合物可改善柴油機(jī)熱效率。使用25%～50%的乙醇/水的混合物，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為600r/min時(shí)，最大熱效率增加約2.68%和2.78%。使用純乙醇燃料時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1600r/min時(shí)，最大熱效率增加約1.88%和1.22%。

刊名：Energy Conversion and Management（英）

刊期：2015年第94期

作者：Mohamed H.Morsy et al

編譯：王亮