汽油/加氢催化生物柴油GCI发动机燃烧及排放特性的试验研究

摘要

汽油压燃(GCI)发动机由于其较高的热效率及较低的排放受到越来越多的关注,但使用低十六烷值的纯汽油存在低载荷时着火困难、高载荷时暴压太高的问题.为此,本文将高十六烷值的加氢催化生物柴油按照不同比例掺混到95#汽油中,并在一台重型柴油机中试验研究不同掺混比例对发动机燃烧与排放特性的影响.结果表明,随着加氢催化生物柴油掺混比例的减少,掺混燃料的着火性能显著降低,可以获得较长的滞燃期、较短的燃烧持续期.较短的燃烧持续期可以增加燃烧的等容度,提高热效率;但另一方面也导致较高的燃烧暴压,不利于向高载荷的进一步拓展.同时,不同活性燃料的掺混比例应与喷射时刻匹配才能获得较为合适的燃烧相位,进而更好的发动机性能.在排放方面,掺混燃料较柴油在降低碳烟排放方面有着巨大的潜力,随着生物柴油掺混比例的降低,碳烟排放大幅度降低.另外,掺混燃料在中高载荷、较早喷射时刻工况下表现出较好的一氧化碳及未燃碳氢排放.对于氮氧化物,掺混燃料由于较高的预混合燃烧比例,使得其氮氧化物排放高于柴油的结果.但如果使用废气再循环,也可以较好地控制掺混燃料的氮氧化物排放.