二甲醚—生物柴油混合燃料对柴油机性能与排放影响的试验研究

摘要

在S195单缸柴油机上进行了最大扭矩转速(1500r/min)和标定转速(2000/min)的负荷特性试验研究。研究内容包括燃用二甲醚及其与柴油、棕榈油、地沟油的混合燃料对柴油机性能与排放特性的影响；探讨在改变柴油机供油提前角和喷油压力的情况下，性能与排放的变化关系。 研究结果表明：燃用二甲醚时，增加供油量，可达到原机动力性能。按照当量油耗率来计算，二甲醚经济性接近柴油。在排放方面，二甲醚与柴油相比，大负荷下CO排放则仅为柴油的18.3％，HC排放最大增加300％，NOx最大排放值同比下降51.7％，最大烟度值下降80％。 燃用二甲醚与棕榈油混合燃料(DME10和DME20)，在排放方面，DME10的CO排放最大降低50％，DME20降低70％；HC排放则是混合燃料高于棕榈油，DME20高于DME10；DME10的N0×排放最大降幅为20.4％，DME20最大降幅为24％；DME10的烟度值最低只有棕榈油的30％，DME20为20％；与DME10相比，DME20的CO、NOx和烟度排放更低。通过在不同供油提前角下燃用DME20，研究提前角对柴油机性能与排放的影响后发现，保持原提前角(18°CA)时，能获得较好的经济性与排放性。 燃用二甲醚与地沟油混合燃料(DME20)试验表明，在8.8kW负荷下，DME20的CO值仅为地沟油的0.4倍；HC排放则高于地沟油；NOx与烟度值都有了不同程度的下降，其中NOx排放在10kW下降幅为26％，碳烟平均降幅为21.7％。对二甲醚比例为10％、20％、30％的地沟油混合燃料，进行了喷油压力调整试验。当压力为16MPa时，综合分析，DME10、DME20能获得较好的经济性与排放性。对于DME30，喷油压力为12.5MPa时，能得到较好的经济性与排放性。 使用掺烧二甲醚的生物柴油，减少了污染，摆脱了对石油资源的依赖，推动了可再生能源的发展。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2柴油机排放控制处理技术

1.3代用燃料的特点及研究现状

1.4本课题的选题意义以及主要研究内容

第二章二甲醚和生物柴油的性质及作为代用燃料的特点

2.1二甲醚和生物柴油(棕榈油、地沟油)的物理化学性质

2.2二甲醚作为代用燃料的优点

2.3二甲醚作为代用燃料的不足

2.4棕榈油和地沟油的应用

第三章试验方案的拟定及试验装置仪器的选用

3.1试验方案的拟定

3.2试验装置及仪器

3.3研究方法

第四章二甲醚燃料对柴油机性能与排放的影响

4.1供油系统的改进

4.2二甲醚燃料对发动机动力性能的影响

4.3二甲醚燃料对发动机经济性能的影响

4.4二甲醚燃料对发动机排放性能的影响

4.5本章小结

第五章二甲醚与柴油混合燃料对柴油机性能、排放的影响

5.1供油系统的改进

5.2 DME10混合燃料对发动机动力性能的影响

5.3 DME10混合燃料对发动机经济性能的影响

5.4 DME10混合燃料对发动机排放性能的影响

5.5本章小结

第六章二甲醚与棕榈油混合燃料对柴油机性能和排放的影响

6.1二甲醚与棕榈油的混合与试验

6.2 DME10、DME20对发动机动力性能、经济性能的影响

6.3 DME10、DME20对发动机排放性能的影响

6.4不同供油提前角下对DME20混合燃料经济性与排放性的研究

6.5本章小结

第七章二甲醚与地沟油混合燃料及三种混合燃料对柴油机性能与排放的影响

7.1二甲醚地沟油混合燃料(DME20)对发动机动力性能、经济性能的影响

7.2二甲醚地沟油混合燃料(DME20)对发动机排放性的影响

7.3三种二甲醚混合燃料的经济性与排放性对比

7.4本章小结

第八章喷油压力的调整对柴油机性能与排放的影响

8.1喷油压力的调整

8.2 DME10在不同压力下经济性与排放性分析和最佳压力选择

8.3 DME20在不同压力下经济性与排放性分析和最佳压力选择

8.4 DME30在不同压力下经济性与排放性分析和最佳压力选择

8.5本章小结

第九章全文总结与工作展望

9.1全文总结

9.2工作展望

参考文献

致谢

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