添加乙醇燃料对柴油发动机性能及排放特性影响的研究

摘要

乙醇是性能优良的含氧燃料，用它作为发动机燃料的增氧剂不仅可以部分缓解我国石油短缺的问题而且对发动机排放的改善发挥着积极的作用。为了研究乙醇对柴油机性能及排放的影响，我们在YC6J180柴油机上进行了试验研究。试验以0＃轻柴油为基础油，分别配制了乙醇含量为10％和20%的乙醇-柴油混合燃料(分别记为E10、E20,纯柴油记为E0)。在不改变发动机的结构、参数等情况下，分别使用纯柴油及每种乙醇柴油混合燃料进行测试实验，分析不同燃料对发动机的动力性、经济性及排放特性的影响。通过试验数据分析得出以下结论:
　　1.发动机分别燃用E0，E10, E20的混合燃料后，随着乙醇含量的增加，发动机的动力性能逐渐降低，燃油消耗率增加；这是由于乙醇含碳量小，热值低导致。
　　2.使用乙醇柴油燃料的发动机排温、烟度都有明显降低。这是由于乙醇在进入气缸后能吸收沿途管道壁面和燃烧室周围高温零件的热量而使自己蒸发，而且乙醇的增加使燃烧室内含氧量增大并使氧分布更加均匀，有利于燃烧过程的进行。
　　3.使用乙醇柴油燃料，HC和CO的排放低于纯柴油。这是由于加入乙醇添加剂，提升了氧气均匀度，有利于降低HC和CO的排放。
　　4.不同乙醇混合比例下的NOx排放浓度随着乙醇量的升高而增大，这是由于乙醇作为含氧添加剂，使燃烧室内氧含量增大，氧分布均匀，提供了富氧的燃烧环境，因此使NOx排放升高。
　　5.使用乙醇柴油燃料时，非常规排放物的排放含量比纯柴油的高，而且在发动机不同的工况下，不同的乙醇添加比例对醛类物质排放的影响存在一定的差异，这是因为醛类物质的排放与燃烧状态有密切关系，不同发动机转速，不同负荷，都会对乙醇柴油混合燃料的燃烧产生不同的影响。

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第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 醇类燃料的国内外发展概况

1.2.1甲醇燃料的发展概况

1.2.2乙醇燃料的发展概况

1.3 本文研究的主要内容

第2章 乙醇在柴油机上的应用研究

2.1 乙醇柴油的燃烧方式

2.1.1机内混合燃烧

2.1.2机外混合燃烧

2.2羰基化合物排放的研究

2.3 羰基污染物的毒性及分析方法

2.3.1 羰基污染物的物理化学性质及生物毒性

2.3.2 羰基化合物的采集与检测方法

2.4 本章小结

第3章 乙醇燃料对柴油机性能及排放特性的影响

3.1试验燃料制备

3.1.1乙醇柴油的物化特性及助溶剂的制备

3.1.2乙醇柴油混合燃料的制备

3.2 试验设备

3.2.1试验测试设备

3.3试验方案

3.4试验结果与分析

3.4.1 燃用乙醇柴油混合燃料对内燃机性能的影响

3.4.2 燃用乙醇柴油混合燃料对内燃机常规排放特性的影响

3.4.3 燃用乙醇柴油混合燃料对内燃机非常规排放特性的影响

3.5 本章小结

第4章 全文总结与工作展望

4.1全文总结

4.2工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果

致谢

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