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《西华大学》 2017年
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正丁醇—柴油复合燃烧模式实验研究

马帅  
【摘要】:在能源危机和环境污染越来越严重的压力下,开展清洁替代能源和清洁燃烧技术已成为内燃机行业的研究热点。本文基于一台四缸轻型柴油机,在进气道增加了一套多点喷射系统,在进气道喷射丁醇-缸内直喷柴油的复合燃烧模式下进行了一系列实验研究。首先研究了丁醇替代比在不同负荷、不同喷油定时条件下,对缸内燃烧状况和排放的影响;其次研究了醇浓度在不同的柴油定时和喷射量的条件下,对缸内柴油燃烧和排放的影响;最后在选定的丁醇浓度氛围下研究了柴油采用主喷+预喷策略时,发动机性能随柴油喷油参数的变化规律。实验结果显示:在中等负荷工况条件下,随着正丁醇替代比的增加:缸内最高爆发压力在喷油时刻较晚时逐渐降低、在喷油时刻较早时逐渐升高;柴油滞燃期增加,可燃混合气燃烧持续期减小,指示热效率在正丁醇替代比为25%-35%之间达到最大;NOx和Soot排放均降低;THC的排放增加、CO排放先增加后减小,变化趋势随着喷油正时的提前而变大。柴油早喷工况条件下,随着正丁醇替代比的增加:在高负荷时,Pmax增加且增加幅度较大,压力升高率升高速度很快,指示热效率、CO排放量和THC排放量整体小于中等负荷工况,NOx排放升高,Soot排放降低且下降趋势明显大于中等负荷工况。随着正丁醇浓度的增加,燃烧初期的放热速度先下降后上升,但随着喷油定时的延迟和柴油油量的增加,放热速度上升的趋势减小。在每个柴油油量的工况下:随着丁醇浓度的增加NOx和Soot的排放减小,但随着喷油定时的提前,NOx排放逐渐增加而Soot排放逐渐降低;随着丁醇浓度的增加,CO和THC的排放先增加后减小并且喷油时刻越早排放量越小。随着主喷油比例的增加,缸内最高爆发压力升高,压力升高率先减小后增大,主喷正时较早时最大压力升高率较大且不受喷油比例的影响;当喷油时刻较早时,热效率随主喷油比例的增加呈现急剧升高缓慢下降的趋势,而当喷时刻时较晚时,热效率随主喷比例的增加缓慢升高急剧下降的趋势;随着主喷油比例的增加,NOx降低,且喷油时刻越晚排放越低,Soot排放先升高后降低但整体保持较低的水平,CO和THC排放增加且喷油时刻越晚排放量越高。
【学位授予单位】:西华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TK421.2

【参考文献】
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