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燃料添加剂对汽油发动机燃烧和排放性能影响的试验研究

方泽军  
【摘要】: 随着汽车保有量的日益增加和石油资源的减少,以及环保法规的日益严格,降低燃油消耗和改善排放成为汽油机研究的重中之重,除改进发动机本身外,采用添加剂改善燃油品质也是切实可行的措施,它不需要改造内燃机结构,具有使用灵活、简便、成本低等优点。 本文根据汽油添加剂的应用现状并结合内燃机燃烧学、化学反应动力学等知识,选择用碳酸二甲酯(DMC)、二异丙醚(DIPE)、二叔丁基过氧化物(DTBP)作为汽油添加剂,通过不同基础燃油的发动机台架试验,研究不同添加体积比的添加剂对不同燃油经济性、燃烧特性、排放特性的影响,以探求潜在的可推广使用的汽油添加剂。另外,本研究对我国大力推广使用的93号乙醇汽油和无水乙醇进行了发动机台架试验,并就DTBP对乙醇汽油和无水乙醇发动机燃烧的油耗、燃烧的影响进行了分析。 试验结果分析表明:在3%添加体积分数时,DMC和DIPE分别导致油耗率平均增加0.85%和1.6%,6%添加体积分数时DMC和DIPE分别导致油耗率平均增加3.7%和1.3%,缸压峰值点都出现下降,最大放热点推迟,HC排放增加,DMC导致NOX排放改善;93#汽油添加2‰DTBP时会发生爆震,1‰DTBP能有效降低95#和97#汽油的油耗率,DTBP在中、高负荷能提高95#汽油和97#汽油缸压峰值,提高燃烧速度,在高负荷能改善CO、HC、NOx排放;发动机改燃乙醇汽油后平均油耗率较93#原机升高4%左右,向乙醇汽油中加入1‰体积分数的DTBP后发动机油耗率较使用乙醇汽油时下降1.9%,同时在全负荷工况下发动机缸内指示压力、放热率等指标也较燃用乙醇汽油时有所提高;燃用无水乙醇,发动机在整个负荷范围内油耗率有较为明显的增加,全负荷工况下,无水乙醇燃烧时缸压峰值微有提前,并峰值提高,热效率得到提高,无水乙醇加入DTBP后,油耗率降低,缸压峰值较无水乙醇燃烧时在三不同负荷处都有增加,且缸压峰值提前。


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