柴油机燃用酸化油生物柴油的燃烧与排放性能研究

摘要

随着日益突出的能源和污染问题，对替代燃料的研究就显得较有意义，生物柴油就是其中一种。生物柴油有着石化柴油不具有的环保、可再生、含氧、润滑性、易降解和安全性等特点，并且在不改变发动机结构时可直接掺烧。酸化油生物柴油是生物柴油的一种，原料为精炼油脂剩余的皂脚，酸化油生物柴油的开发与应用可提高原料利用率，具有一定的社会经济效益。
　　本课题研究的生物柴油为酸化油生物柴油。首先对酸化油生物柴油的成分和理化性质进行检测，并对检测结果进行对比分析，然后通过试验重点考察了发动机工况、生物柴油掺混比例、喷油定时和EGR对混合燃料的燃烧特性、经济性和排放特性的影响。试验表明：
　　柴油机原机的基础上，随着生物柴油掺混比例的增大，压力峰值变化不大，最高压力升高率先增大后降低，最高燃烧温度略有升高，燃烧始点推迟，燃烧持续期缩短。随着生物柴油掺混比例的增大，有效燃油消耗率升高。CO排放升高，HC、碳烟排放降低，HC排放降低最大可达36％，碳烟排放降低22%，NOX排放升高但均低于纯柴油，混合燃料的NOX排放较纯柴油降低最大可达7%。
　　相同喷油定时下，随着燃料混合比的增大，燃烧持续期缩短，燃油消耗率升高，NOX略有升高但均低于纯柴油，CO升高，HC降低且喷油定时为-3.31°CA时，混合燃料的 HC排放较纯柴油降低3%-8%。随着喷油时刻的推迟，缸内压力峰值降低，燃烧持续期缩短，燃油消耗率先降低后升高，NOX降低，HC升高，CO先降低后升高。
　　随着 EGR阀开度增大，压力峰值、最高燃烧温度和放热率峰值降低，燃烧持续期延长，燃油消耗率增大，NOX降低，HC、CO升高。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 生物柴油的研究和应用现状

1.3 本文研究内容及意义

第2章 酸化油生物柴油的理化特性

2.1 酸化油生物柴油的经济性及优势

2.2 酸化油生物柴油成分

2.3 酸化油生物柴油的理化性质

2.4 酸化油生物柴油的燃烧机理

2.5 小结

第3章 试验装置、方案与数据处理

3.1 试验台架

3.2 试验方案设计

3.3 试验数据的采集和处理

3.4 小结

第4章 柴油机燃用酸化油生物柴油的燃烧和排放特性

4.1 燃烧特性分析

4.2 经济性

4.3 排放特性分析

4.4 小结

第5章 喷油定时对生物柴油燃烧和排放特性的影响

5.1 喷油定时对生物柴油燃烧特性的影响

5.2 喷油定时对生物柴油经济性的影响

5.3 喷油定时对生物柴油排放特性的影响

5.4 小结

第6章 EGR对生物柴油燃烧和排放特性的影响

6.1 EGR对生物柴油燃烧特性的影响

6.2 EGR对生物柴油经济性的影响

6.3 EGR对生物柴油排放特性的影响

6.4 小结

第7章 全文总结

7.1 工作总结

7.2 工作展望

参考文献

致谢

攻读学位期间的研究成果