柴油机燃用柴油/乙醇混合燃料的燃烧特性_图文

维普资讯 http://www.cqvip.com

第 4 0卷

第 9期 

西  安  交

通  大  学  学

报 

Vo . 0 N 9 14  o  S p 2 0  e. 0 6

20 0 6年 9月 

J OURNAI  OF XIAN I     JAOTONG  UNI VERS TY  I

柴 油 机 燃 用 柴 油/ 乙醇 混 合 燃 料 的 燃 烧 特 性 
李 蔚 ,黄佐 华 ,蒋德 明 ,任毅 
( 安 交通 大 学 动 力 工 程 多 相 流 国家 重 点 实 验 室 , 10 9 西 安 ) 西 704 ,  

摘 要 :分析 了柴油机 燃 用 柴油/ 乙醇 混合 燃料 的燃 烧特性 和放 热规 律 , 究 了相 同十 六烷值 条 件 下  研
混合 燃料 中含 氧量 对燃 烧特 性 和放 热过程 的影 响 , 柴 油机 燃 用含 氧 混合 燃 料提 供 理 论 指 导 和试  为 验依据 . 究 结果表 明 : 六烷值 改进 剂 ( 研 十 亚硝 酸异 戊 酯) 的体 积 分数 为 0 2 时 , .  可使 其 着 火 性 能  与 乙醇 的体 积分数 减 小 1  时 的水 平 相 当. 0 当保 持 十 六烷 值 不 变 , 混合 燃 料 中氧 的质 量 分 数提 高   36 , .  扩散 燃 烧期 和 总燃期 的 曲轴 转 角平均 缩短 0 8 , 高 负荷 放 热率 曲线型 心 位 置 的 曲轴 转 角 . 。中  

向上止 点平 均 靠近 O 2 。可 以认 为 , . 5, 试验 结 果反 映 了混合 燃料含 氧 量对 燃烧 的影 响.  
关键 词 :燃 烧 ; 油机 ; 柴 柴油/ 乙醇混合 燃料 ; 六烷值 改进 剂 十   中图分 类号 :TK4 1 2 文献 标识 码 :A 1. 文章编 号 : 2 39 7 2 0 )9 1 1 —5 0 5 —8 X( 0 6 0 —0 90  

Co b s i n Cha a t r s is o     m p e so   g to   g n   m u to   r c e i tc   f a Co r s i n I nii n En i e

F eld wih Dis l Et a 0  e d   u l   t   e e / h n lBln s e
L  e ,Hu n   u h a in   mig,Re     i i W a g Z o u ,Ja g De n n Yi
( t t  y La o ao y o  ulih s  o i  we  gn ei S a eKe   b rt r   fM tp a eFlw n Po rEn ie r ng,Xi nJa tn      ioo g Uniest a vri y,Xi n 7 00 9,Chi )    1 4 a na 

Ab t a t Th   o b s i n c a a t rs is a d h a   e e s   r  n e t a e  n a c m p e so   — sr c : e c m u t   h r c e itc   n   e tr l a e we e i v s i t d i     o o g rs in i   g

nt ne gn  u l d wi   i e eh n l l d .Th  ea en mb ri r v rwa  mpo e o io  n iefel   t de l t a o  e s i e h s/ b n e ctn  u e  mp o e  se lyd t 
r c v rt e c tn   u b r o  h   ln e   u l  u   o t e a dto   feh n lwih l W  ea e e o e h   e a e n m e  f t e b e d d f esd e t  h   d iin o  t a o  t  O c t n  
n mb r u e .Th   e u t  h w  h ta d d 0 2 v l me f a t n o   e a e n m b ri r v r io a v  e r s lss o t a   d e   .   o u   r c i   fc t n   u e  mp o e ( s — m l o

nti )h  o u t np roma cso  i e/ t a o  ln saee uv l tt h t f h   x d i t tec mb si   efr n e  f e leh n l e d  r q iae  o ta    emie   re o d s b   n o t
be d e u e  0 ln s rd c d 1   e h n l fa t n M an an n   e a e n m b r c n t n l , f r e e y 3 6 t a o  r c i . o i t i i g c t n   u e   o s a ty o   v r   .   i c e s n o y e   s   r c i n,t e d f u i e c m b s i n d r t n a d t t l o b s i n d r to   n r a e i  x g n ma sf a to h   i sv   o u to   u a i   n   o a  m u t   u a i n f o c o

d c e s d b   .   r n   n l  e re n  h   o iin o  h   e tro   e tr la e c r e mo e   e ra e   y 0 8 c a k a ge d g e ,a d t e p sto   ft ec n e  fh a  ee s  u v   v d co et  h  o   e dc n e  y0 2   r n   n l  e r eu d rmid ea dh g  o d ,wh c  a   e l s ot et p d a  e trb   . 5c a k a g ed g e   n e  d l  n   ih la s ih c n b  
r g r e   s t e i fu n e o   h   t a o   d ii n a   x r c i g t   f e tf o i n t n d l y e a d d a   h  n l e c   ft e e h n l d t   se t a t  he e f c  r m g ii   e a a o n o
. 

Kew rs o u t n dee n ie dee/t a o  ln s ea en mb ri rv r y od  ̄c mb si ; i l gn ; i leh n l e d ;ctn  u e  o s e s b mp o e 

在 内燃 机高效 清 洁燃烧 的研究 和石 油替 代燃 烧  发 动机 的开 发研究 中 , 内燃 机燃 用 柴油 / 含氧 化合 物  混合燃 料 或直接 燃 用 含 氧燃 料是 一条 有 效 途 径.   由 于 乙醇产量 和成 本 方 面 的 优 势 , 以及 在 汽油 机 上 已  经得 到 了商业 应用 , 内外 研 究 人 员 希 望 也将 它 应  国 用于 热效 率较 高 的柴 油 机 上 , 此 研 究 人 员做 了 大  为 量 的研 究 工作    目前 , 研 究 混合 燃 料含 氧 量 和  。. 在

十六烷 值改 进剂 ( 硝酸异 戊酯 ) 亚 对燃 烧 和排放 的影 
响时 , 未 能在完 全 消 除 由于 十六 烷 值 变 化 而 带来  均 的滞燃 期 和预混 燃 烧 变化 的情 况 下 进 行 , 文 研 究  本
的 出发点 正基 于此.   基 于价 格 和实 用 方 面 的 因素 , 试 验 采用 乙醇  本

作为 柴油 含氧 添加 燃料 , 在小 比例 助溶 剂 的帮助 下 ,   形 成不 同添 加 比例 的稳 定混 合燃 料 . 在供 油提 前 角 

收稿 日期 :20 —10 . 作者简介 :李蔚 (9 0 , , 0 60 —6   18  ̄)男 硕士生 ; 黄佐华 ( 系人) 男 , 联 , 教授 , 士生导 师. 基金项 目:国  博  
家 自然 科 学 基 金 资 助 项 目( 0 7 0 0 ; 家 基 础 研 究 计 划 资 助 项 目 (0 1 B 0 2 8 ; 秀 国 家 重 点 实 验 室 基 金 资 助 项 目 5 5 6 7  国 7 20 C 2 90 ) 优  
(0 2 0 1 . 5 3 30 )  

维普资讯 http://www.cqvip.com

西













报 

第 4 O卷 

为 一2 。 一2 。一 1。负 号表示 上止 点前 , 同 )  5 、 1、 8 ( 下 ,
转 速 为 20 0 16 0 1 0  / n 平 均有 效压 力 户   0 、  0 、  0rmi, 2  
燃 料 

表 1 混合 燃料 的物性 参数 
(   M 低

为 0 7 、 . 2 0 1  a和有 、 十六 烷 值 改进 剂  . 0 0 4 、 . 4MP 无 的情 况下 , 开展 了混 合 燃 料 燃 烧 和 放热 过 程 的对 比  研究, 阐明混合 燃 料 的燃 烧 特 性 与 混 合燃 料 中含 氧  量 的关 系 , 其消 除 了滞燃期 对 预混燃 烧 的影 响 , 尤 其  中转 速 为 1 0  / n时仅 在  为一2 。   0rmi 6 5 工况下 进行 
了测量 .  
E  O 8  7 1.   26 o4 . 

J ̄k   g

_ _ _  
2o 6 

4 .  25

E /5 5 E A 

8 、  51

1 .  26
1 .  26

2 2  、5
4 0  、7

4、   16
4、   07

26 9 
31 3 

E1 / O O E1 A  8 、   33

E1 / 5   8 、  5 E1 A 15
E O E O   7 、  2 /2 A 98

1.  26
1.  26

5 8  、5
7 6  、2

3 、  98
3 、  90

36 6 
40 0 

1 试 验装 置 与试 验燃 料 
试验用 发 动 机 为 TY10 1 0型 立 式 、 缸 、 冲  单 四 程、 强制 水冷 、 喷 式柴 油 机 , 直 其缸 径 为 1 0 mm, 0  排  量 为 9 3c , 型燃烧 室 , 缩 比为 1 , 定 功 率/ 0 m。 c o 压 8额   额定 转速 为 l  W/  0  lk 23 0r?mi , 油 提前 角 为  n 供 2 。 1 曲轴 转 角 . 验 测 量 仪 器 为 : 阀 升 程 仪 ; 5± 。 试 针   KI TI R角 标 器 和 KI TL R 石 英 压 力 传 感 器 ; S   E S E   AVI数据 采集 分析 系统 .   试验 中压 力数 据 的采 样 间  隔为 0 1曲轴转 角. .O   试 验选 用 乙 醇作 为含 氧添 加燃 料 , 与柴 油 的  其

混 比例 的增 加而增 加. l 图 b则显 示 添加 十六烷值 改  进 剂后 E1 A燃 料燃 烧始 点 和预混 燃烧 峰值 均 恢 复  0 到 纯柴 油 的水平 , 扩 散 燃 烧 阶段 扩 散 燃 烧 放 热 率  而

峰值 在 中等 负荷 时 比柴 油 高 出大 约 8 , 散燃 烧    扩 的结束 点 曲轴 转 角 平 均 比柴 油 早 约 0 8, E1A  . 。在 5
与 E 、 2 A 与 El 5E 0 0的 对 比 中 出 现 了类 似 的结 论 

( 然 具 体 数 据 有 小 差 别 ) 这 说 明 体 积 分 数 为  虽 . 02 . %的十六 烷值 改进 剂 可 以恢 复 乙醇 体 积 分数 每  提 高 1  带来 的混 合 燃 料 十六 烷 值 的 降 低. 时 , 0 同  
乙醇柴 油混合 燃 料在 降低 到与柴 油相 同的滞燃 期 和 

物性 比较 可分 别参 见文 献 [—]表 1 出 了 9种 不  56 , 给
同比 例 混 合 燃 料 的 物 性 参 数 , 中 E 、 5 E 0  其 0 E 、 l、 E1 、 2 5 E 0分 别 表 示 乙 醇 的体 积 分 数 分别 为 0 ( % 纯  柴 油 ) 5 、 0 、5 、 0 的混 合 燃 料 . 了保 持  、  1  1  2  为 燃 料稳 定 , 外 加入 了与 乙醇量 成正 比的助溶 剂 , 额 乙 

预 混燃 烧峰值 的情 况下 仍 然 加 快 了燃 烧 的进程 . 其 
原 因将 在后 面详 细分 析.   图 2 出了本 文下 面用 到 的滞 燃 期  , 混 燃  给 预 烧期  以及 扩 散燃 烧 期  定 义 的 图 示. 燃 期 为  滞 从喷 油开 始到 着火 开始 的一段 时 间. 本实 验 中 , 在 将 

醇 与 其体 积 比为 5:1试 验 发 现 , 入 体 积 分数 为  . 加
0 2  的十六烷 值改 进 剂 后 , 以将 E 0燃 料恢 复  .0 可 l 到与纯 柴 油相 同 的滞燃 期 水平 , 故对 E ~E 0均 添  5 2

喷 油器 针 阀信 号 迅 速 上 升并 达 到 最 大 值 的 1  的  0
时 刻作 为喷油 始 点 , 而将 放 热 率 曲线 开 始 急 剧 升 高 

加该 剂量 的十六 烷值 改进 剂 , 形成 改进 型燃 料 , 分别 
用 E A、 1 A、 5 E 0 表 示 , 5 E 0 E1 A、 2 A 以克 服 乙醇 对 着 

的时刻 作 为着火 始 点. 混 燃烧 期 定 义 为 从 放 热 率  预
曲线快 速增 加 的时 刻开 始 , 到放 热 率 曲线 2个 峰值 

火性 能 降低 的影 响. 这样 , 量 的十六 烷值 改进 剂 的  微
加 入基 本上 对混 合燃 料 的性 能 不 产 生影 响 . 混 合  各 燃 料 的滞燃期 ( 照 乙醇 和柴 油 的十 六 烷 值插 值 计  按

中问 的谷 点结束 . 散 燃 烧 期 为 从预 混 燃 烧 结 束 时  扩 刻开 始到燃 烧放 热 结 束. 由于 燃烧 末 期 放 热 量 微 小 
且受 到压力 波动 影 响 , 烧结 束时 刻读 取误 差较 大 , 燃   故本 试验 中定 义 累计放 热 率 X 为 0 9 的 时刻 为  . 9时 扩散燃 烧 末端 的燃 烧结束 点 , 其单 位均 为 () 。.   滞燃 期 的变 化 一般 由十 六 烷 值 的变 化 所 导 致 .  

算 和本 文试验 确认 的) 由高 到低 排 列 为 : 5 E E A、 0与 
E0 E l A、 5与 E1A、 l 5 E 0与 E 0 E 5 E 0 其 十六  2 A、 1 、 2 ,

烷值 由高 到低 依 次 为 4 . 、5 0 4. 、0 8 3. 、 7 14 . 、2 94 . 、8 7 
3 .7  6 .

2 试 验 结 果 与 分 析 
从 图 1 可 以看 出 , 合燃 料 的放热 初期 曲线 随  a 混 着 乙醇 添加 比例 的增 加 而 推 后 , 热 率 峰值 随着 乙  放 醇添 加 比例 的增 加 而增大 . 由于 乙醇 的 十六烷 值低 ,   使得混 合燃 料 的十六 烷值 随着燃 料 中 乙醇掺混 比例 

前 面计 算 出 混 合 燃 料 中 氧 的 质 量 分 数 每 增 加 约 
3 6 乙醇体 积 分 数 提 高 1 %) 燃 料 的 十六 烷 值  . %( 0 , 平 均 降低 4 2 从 图 3可 以看 出 , 添 加 十六 烷 值 改  .. 未 进 剂 的混合 燃料 的滞 燃期 随含 氧量 的增 加而 近似 线 

性 增 加 , 添 加 十 六 烷 值 改 进 剂 的 体 积 分 数 为  而 02 时 , .  可抵 消添 加  ( 醇 ) 1  ( 乙 为 0 乙醇 的体 积 
分 数) 带来 的滞 燃期 变化 . 所 这证 实在 试验 的误 差范 

的增 加而 降低 , 导致 混合燃 料 的滞燃 期 增加 , 预混燃  烧 阶段 的 可燃 混合 气 增 多 , 使预 混燃 烧 量 随 乙醇 掺 

围 内, 乙醇添 加到 柴 油 中对 燃 料 的十 六烷 值 的降 低 

维普资讯 http://www.cqvip.com

第 9期 

李 蔚 , : 油 机 燃 用 柴 油 / 醇 混 合燃 料 的燃 烧 特性  等 柴 乙

确实是线性的, 所得燃料的十六烷值 与本文插值推  测 值相 同. 在一定 范 围 内 , 入定量 的十六烷 值 改进  加
l   60

:  
1     00

剂对滞 燃期 的恢 复 幅 度 也是 基 本确 定 的 , 受改 进  不 燃 料 自身 十六烷 值 高低 的影 响.  
从图 4 a中可 以看 出 , 预混燃 烧 期 随着含 氧 量 的  增 加而增 加. 这是 由 于随着 含 氧量 的升 高 , 着火 滞  在



8  0

毳6    0 。
20   2

燃期 内形 成 的可燃 混合 气 数 量 增 加 , 混 燃 烧 期 增  预
加. 添加 体积 分数 为 O 2 的 十六 烷值 改 进 剂 , 得  .  使 混 合燃 料 的预混 燃烧 期恢 复 到未 添加 改进 剂时 燃料  的氧 的质量 分数 降低 约 3 6 的水 平 . 4 .  图 b显 示 了 

:  

() 添 加 十 六 烷 值 改 进 剂 时 不 同 含 氧 量 的燃 料  a未

添加 十六 烷值改 进 剂前 预混 燃烧放 热 量 随氧含 量 的 
增加 而 增 长 的 近 似 线 性 关 系 , 添 加 体 积 分 数 为  而

O 2 的十六 烷值 改 进 剂使 得 混 合 燃 料 的预 混 燃烧  .  放热 量也 恢 复到改 进 前燃料 的氧 的质量 分数 降低 约 
■  

3 6 的水平 . 个结 果 同时 印证 了滞燃 期 的长 短 主  .  这 要 决定 了滞 燃期 内形 成 的可供 预混 燃烧 期 内燃烧 的 

褂  趟 

可燃混 合气 数量 多 少 的 理论 , 同样 适 用 于 小 比例 掺 
混 的( 乙醇 的体 积分 数 低 于 2  ) O 乙醇  柴油 混 合燃 
料.  
20 —15 —1   0 —5   0   5   1   15 20 25 3 0       0  35  

曲轴 转 角,。  f)

由图 5 可 以看 出 : 于 不 添 加 十 六 烷 值 / 添  a 对 或

加 十六烷 值 的燃 料 , 散 燃 烧期 均 随 着氧 含量 的 增  扩
( ) 同十六烷值不 同含 氧量 的燃 料  b相 图 1 混合 燃料 放热率曲线 

加 而缩 短. 主要 由于 乙醇 的 添 加使 预混 燃 烧 量 和  这 预 混燃 烧期 增加 , 应 减 小 了扩 散 燃 烧放 热量 和扩  相 散 燃烧 期. 时 。 同 乙醇 含 氧 加 快 了燃 烧 速 度 . 保持 燃  料 含 氧量 不变 , 入 十六 烷 值 改 进 剂 后 扩 散燃 烧 期  加


般 增加 , 由是 相 同 的. 相 同 十 六 烷 值 、 同 含  理 对 不

■  

;  

氧量 的混 合燃 料 扩 散燃 烧 期 的 比较 , 现 了燃 烧 速  体 度加 快对 扩散 燃 烧期 缩 短 的影 响 , 影 响大 约 为 缩  该

静 

: 萎  
4 : 0  

短 O 8曲轴转 角 . .o 由于相 同十 六烷 值 的 混合 燃 料 燃 
烧 始点 相 同 以及 预 混燃 烧 放 热 也 基 本 相 同 , 扩 散  其 燃 烧期 的缩 短 主要是 因 为 乙醇 的添加使 得 扩散燃 烧 

羹  

期 内混合燃 料燃 烧 速 度 加快 . 由图 5 b可 知 , 扩散 燃 
烧 期放 热 量随 燃料 中氧 含 量 的 增加 而减 小 . 添加 十 
图 2 滞燃期 、 预混燃烧期和扩散燃烧期 

六烷 值改进 剂 ( 积分 数 为 O 2 ) , 合 燃 料 的  体 .  后 混 扩散 燃烧 量 恢 复 到 改 进 前 燃 料 的氧 质 量 分 数 降低 
3 6 的水平 . .   

由图 6可知 , 无论 有无 十六 烷 值添 加剂 , 总燃 烧  期 随含 氧量 的增 加有 所缩 短. 于 所有 混合 燃料 , 对 中  高负 荷 工 况 下 混 合 燃 料 的 氧 的 质 量 分 数 每 提 高  3 6 , 燃 烧 期 平 均 缩 短 1 2 曲 轴 转 角. 是 因  .  总 .。 这 为 : 方 面 , 混燃 烧 的增 大 使 燃 料 更早 被 消耗 , 一 预 而  燃料 富 氧又提 高 了扩 散 燃 烧 阶 段 的燃 烧 速 率 ; 一  另 方面, 总燃烧期 的缩 短 克 服 了 由 于混 合 燃 料 热 值 降 
图 3 混合燃料着火滞燃期随氧含量 的变化 

低 的影 响. 于具 有 相 同 十 六烷 值 的混 合 燃 料 ( , 对 如  

维普资讯 http://www.cqvip.com

西
一 \  一臻  饕 赠 鼹 
2   0   8   6   4   2  













报 

第4 O卷 



—— —— ——   —



▲ ——
~ —  





 

垂   一
0   1   2   3   4   5   6   7  

乙 醇   2 0 %  
8  



 

i ; 乙    
. 

一 / 
’  

。 : 醇      
’  

l  

△ ▲ Pm =O 7 M P   e  0 a


n   0  / i   Oa 1   =20 0rm n f= 8

0 ?     .2 a p 。 04 MP   ◇ ◆pm=O 1 P    ̄ .4M a

△0◇ 未添 加 十 六烷 值 改j {   ▲? ◆ 添 加 十 六 烷 值 改 进 

w( / O)% 

"f ,   O)%

() 混 燃 烧 期  a预

图 6 混 合 燃 料 的 总燃 烧 期 

值 相 同 , 合燃 料 中氧质 量 分 数 每提 高 3 6 , 混 .  总燃  期 平 均缩 短 0 8 曲轴转 角. 可 以认 为 是 燃 料含 氧  .。 这
促进 扩散 燃烧 的结 果 , 扩 散燃 烧 期 的缩 短 量 是 一  与
致 的.  

由图 7可知 , 随着 混 合燃 料含 氧量 的增 加 , 热  放

率 曲线 型 心位 置移 向上止 点 ( 中正 值 表 示上 止 点  其
后) 在 试 验 中 , 于 混 合 燃 料 , 质 量 分 数 每 提 高  . 对 氧 3 6 , 应放 热 率 曲线 型 心位 置均 向上止 点 靠近 约  .  对
"f /   O)%

03 。 . 5曲轴转 角 . 是 因为 : 这 一方 面 , 乙醇掺 混 比例 的  增加 使 预混燃 烧 量增 加 , 散燃 烧量 减 小 , 烧 的等  扩 燃 容 度提 高 , 而 使放 热 率 曲线 型 心 位 置 向上 止 点 靠  从 近 ; 一方 面 , 另 随着 含 氧 量 的增 加 滞燃 期 增 长 , 烧  燃 始点 推后 , 但放 热 速率 和放 热速 率峰 值增 加 , 热率  放 曲线 型心 位置 仍移 向上 止 点 . 相 同十 六 烷 值 的燃  在
妒( 醇)   乙 =

( ) 混 燃 烧 期 放 热 量  b预

图 4 混合燃 料的预混燃烧期 和预混燃烧期放热 量 

6  0
55   5  0 45  

萎o    
25  

料 ( , 0 与 E , 5 与 E , 2 A 与 E 0 之  如 El A 0 El A 5E 0 l)

蟹 3  5 箍 3  0 △ ▲ Pm 0 7   .0M P   a
O ?pi =0 4 n e . 2M P   a
◇ ◆ pmc =0. 4M Pa 1  

间进行 比较 , 现含 氧 量 升 高 时 放 热率 曲线 型 心 位  发
n 20 0r i  0 =   0  / n a r  一 1 。     8

△0◇ 未 添 加十 六烷 值 改进 剂  ▲?◆添 加 十六 烷 值 改进 剂 后 
4   5   6   7   8  

置仍然 移 向上 止点 . 在试 验 的 中高负荷 范 围 内 , 具有  相 同 十 六 烷 值 的 混 合 燃 料 的 氧 质 量 分 数 提 高 

0  

1  

2  

3  

w( 1 O) % 

36 , 热率 曲线 型心 位置 曲轴 转角 向上 止点 平均  .  放
靠近 约 0 2 。 其 原 因 与燃 料 十 六 烷 值 不 变 而 含 氧  . 5. 量 变化 时对 扩 散 燃 烧 期 及 总 燃 烧 期 变 化 的分 析 相 
同.  

() 散 燃 烧 期  a扩

蛹  壤  稻  躁 



妒 醇0 ( )% 乙 = 
●  一 

妒 产  % ( )。 乙  
.  

妒 醇  ( ) 乙=
■ 

由 图 8可知 , 添加 十六 烷值 改进 剂 时 , 大压  未 最

力 升 高率 随燃 料 中氧 含 量 的增 加 而 大致 线 性 增 加.  
在 试 验范 围 内 , 中高负荷 工况 下 , 的质量 分数 提高  氧

’ 

T  

一  

9( 乙  )  
.  

妒( 乙  )  %  :1 5
n 20 0r  i   付=   :   0  / n 一

饕 

△ ▲ pmc =O, 0’ Pa 7 M  

36 ( .  十六 烷 值 降低 4 2 对 应 燃 料 的最 大压 力 升  .)
高 率平 均上 升大 约 2  . 加 十六 烷 值 改 进剂 的体  0 添 积 分数 为 0 2 时 , 合 燃 料 的最 大 压 力 升 高 率 与  .  混
8  

0? m= .2 a P c 04 MP  
◇ ◆ Pm ̄ =O- 4M Pa 1


△0◇ 未 添加 十 六烷 值 改避   I



. 

?  

加 十奈烷 值尊进  
5   6   7  

0  

1  

2  

3  

4  

"f / 0)% 

( ) 散 燃 烧 期 放 热量   b扩 图 5 混 合 燃 料 扩 散 燃 烧 期 和扩 散 燃 烧 期 放 热 量 

改 进前 燃 料 中氧 的质量 分数 降 低 36 且 未 添加 改  . 
进剂 时 的水平 相 当. 于恢 复到 相 同十 六 烷 值 的一  由 对不 同含 氧量 混 合燃 料 预 混 燃 烧 放 热 率 大 致相 同 ,  

E 0 与 E , 5 与 E , 2 A 与 E 0 中 , 氧量  1A 0 E1 A 5E 0 l) 含

且滞 燃期 相 同导 致燃 烧 始 点相 同 , 这 一 对 混 合燃  故 料 由燃 烧放 热带 来 的主要 压 力 升 高 相 同 , 且该 曲  而

较 高 的燃料 总燃 期较 短. 试验 范 围 内 , 在 保持 十六 烷 

维普资讯 http://www.cqvip.com

第 9期 

李 蔚 , : 油机 燃 用 柴 油 / 等 柴 乙醇 混 合 燃 料 的燃 烧 特 性 

轴转角上来 自发动机活塞运 动带来少量的压力升高  也 相 同 , 2个 压力 升 高 的叠 加 即使 最 大 压力 升 高  这
率也相 同. 8表 明 , 图 乙醇 的添加 增加 了发 动 机工作 

不 同的混合 燃 料预混 燃烧 期 、 预混 燃烧 放 热量 、 最大 
压 力 升 高 率 相 同 , 料 中 氧 的 质 量 分 数 每 提 高  燃
3 6 , 散燃 烧 期 和 总 燃 期 平 均 缩 短 0 8 曲轴 转  .  扩 .。

粗暴 程 度 , 添 加 十 六 烷 值 改 进 剂 的体 积 分 数 为  而 02 时 , 使 得 发 动机 工 作 粗 暴程 度 降 低 , 烧 噪  .% 可 燃
音从 而 降低.  

角, 中高 负荷 下放 热 曲线 型 心位 置 向上 止 点 平均 靠  近 0 2。 . 5 曲轴 转 角 , 以认 为 它 反 映 了排 除 滞 燃 期  可 对燃 烧 的影 响后 , 燃料 含 氧量对 燃烧 的影 响 .   ( ) 火滞 燃期 、 2着 预混 燃烧 期 和预混 燃烧 量 随混  合 燃料 中含 氧 量 的增 加 而 增加 , 大压 力 升高 率 上  最 升 , 被认 为是 十六 烷值 降低 而滞 燃期 延长 的影 响 ; 这   扩散 燃烧 期 、 散 燃烧 放 热 量 和总 燃 烧 期 随混 合 燃  扩 料 中含氧 量 的增加 而 缩 短 , 热 曲线 型 心 位 置 随混  放 合燃 料 中含氧 量增 加 而 向上 止 点 靠 近. 是 滞燃 期  这 变 化和燃 料含 氧 促进 燃 烧 的共 同作 用 的 结 果. 十六 

烷值 改 进 剂 ( 硝 酸 异 戊 酯 ) 体 积 分 数 为 0 2 亚 的 . 
时, 可抵 消 添加 乙醇 的质 量分 数 为 1  时所 引起 的  O 十六烷 值 降低.  
罔 7 混 合 燃 料 放 热 率 曲线 型 心 位 置 曲 轴 转 角 

( ) 验确 认 乙醇/ 油 混合燃 料 在添 加小 比例  3试 柴 乙醇 ( 体积 分数 在 2  以下 ) O 的情 况 下 , 过滞 燃 期  通

1    5


^ l 

反推 的混 合 燃 料 十六 烷 值 仍 然 呈 现 出 线 性 变 化 关 
系, 符合 由插 值计 算获得 的十六烷 值 . 以通 过恢 复  可

口 ? v    

皇l _ 1  
i0    . 9
o?   7

燃 料十 六烷 值 的 手 段 使 用 乙醇 体 积 分 数 高 达 2  0
的乙醇 / 柴油 混合 燃料 .  
参考 文献 :  
[] d  aoP S 1 eC r    ,Mo lu g i , il g m  e a n  uo n u z Va in o G,t 1 —   ti   .I
t r s o  c m b nn  a  a d t e e e t f o i i g n d ii  wih is l t a o   v t  d e e— h n l e

图 8 混合燃料最大压力升高率 

bed  ruei dee e gnsJ . ul20 ,O 4 : ln sf  s    i l n i i ] F e,0 2 8 ( ) o n s  e-  
56 5 . 5— 74 

3 结

论 

[ ] 王建 昕, 2 闫小 光 , 勇 , 乙醇 一 油混 合燃料 的燃 烧  程 等. 柴 和排放特性I] 内燃机学报 ,0 2 2 () 2 52 9 - . J 2 0 ,0 3 :2 ~2 .  

采用 小 比例 助 溶 剂 获得 了稳 定 的柴 油 / 醇 混  乙

[ ] 吕兴 才 ,张武 高,杨 剑光 ,等.十六 烷值 改进 剂对 乙  3  醇一 柴油发动机 热效 率与排放 的影 响 I ] 燃烧 科学 与  - . J
技 术 ,0 5 1 ( ) 5—1 20 , 11 :66 .  

合燃 料 , 并确认 了滞 燃 期恢 复后 对混 合 燃 料 燃 烧 参  数 的影 响大 小. 3 供 油提 前角 、 个 转 速 、 个 负  在 个 3 3
荷 的工 况下 , 燃用 1种基 础油 、 未 改 进 十六 烷 值  4种 的混合燃 料 和 4种 经 十 六烷 值 改 进 的混 合燃 料 , 分  析 了直 喷 柴油 机燃 用 柴油 / 乙醇 混 合燃 料 时 的燃 烧 

[] 何邦 全 , 4 王建昕 , 郝吉明. 着火 改进剂对 乙醇一 油燃料  柴 排放特性 的影 响 [ ] 内燃机 学 报 , 0 3 2 ( ) 4 9  J. 20 , 1 6 : 1 —
42   2.

[ ] 何学 良, 5 詹永 厚 , 李疏 松. 内燃机 燃料 I . 京 : - M] 北 中国 
石 化 出版 社 ,99 2 52 6 1 9 : 4—4 .  

特性 , 获得 的主要结 论 如下.   ( ) 用改 进剂 恢 复混合 燃 料 的十六烷 值 , 以  1利 可
在具 有相 同 十六烷 值 的混合 燃料 之 间精确 地 比较燃 

[ ] 周龙保. 6 内燃机 学 I . 京 : - M] 北 机械 工业 出版社 , 9 9  19 :
3 — 4  33.

料含 氧量 对燃 烧 带来 的影 响. 燃 期 相 同而 含 氧 量  滞

( 编辑

王焕 雪 )  


相关文档

柴油机燃用柴油/乙醇混合燃料的燃烧与排放特性
柴油机燃烧乙醇柴油混合燃料的燃油经济性及排放特性研究
柴油机燃用醇醚-柴油混合燃料的燃烧特性与排放的试验研究
乙醇-柴油-汽油混合燃料的燃烧与排放特性
柴油-乙醇-MTBE混合燃料的燃烧与排放特性
柴油机燃用生物柴油的燃烧和排放特性研究
电脑版