正丁醇柴油混合燃料对柴油机部分预混燃烧与排放特性的影响

摘要

柴油机缸内部分预混燃烧(PPCI)是一种介于扩散燃烧和均质充量压燃之间的新型燃烧模式,具有同时改善NOx和碳烟排放,并提高热效率的潜力.本文在一台4缸涡轮增压柴油机上,基于单次喷射方式,通过调节喷油正时,结合EGR技术,实现了不同丁醇柴油混合燃料的部分预混压燃.研究结果表明无论是早喷或是晚喷预混模式,均具有长预混合期,有利于组织均匀预混合气,基本没有扩散燃烧过程,兼具预混燃烧和低温燃烧的特征,碳烟和NOx排放降低.随着丁醇掺混比例增大,烟度最大降幅可达到约70％,NOx略有上升,但有效热效率提高,当量油耗减小.高比例的丁醇掺混可以在较低的喷射压力、适中的EGR下实现部分预混燃烧,在不牺牲燃油经济性的前提下降低排放.随负荷的增大,滞燃期缩短,预混燃烧比例减小,高负荷时,高比例的丁醇掺混(B30)仍然比纯柴油(B00)燃料的预混燃烧比例高,扩大了部分预混燃烧的工况运行范围,表明掺混丁醇燃料后更有利于实现部分预混燃烧.