關(guān)于噴射參數(shù)對高壓共軌柴油機燃用生物柴油碳?xì)浠衔锱欧庞绊懙难芯?/h1>
2017-09-20 09:42:58賈超超
汽車與駕駛維修(維修版) 2017年7期
賈超超
（四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 611130)
關(guān)于噴射參數(shù)對高壓共軌柴油機燃用生物柴油碳?xì)浠衔锱欧庞绊懙难芯?/p>
賈超超
（四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 611130)
本文系統(tǒng)研究了高壓共軌柴油機燃用生物柴油時，不同噴油提前角、噴油壓力對所產(chǎn)生的HC排放量的影響，為生物柴油在發(fā)動機上的應(yīng)用提供參考。
高壓共軌；生物柴油；碳?xì)浠衔?/p>
0 引言
隨著柴油和汽油儲存量不斷減少，科研人員均在積極研究新能源。當(dāng)前以柴油機為動力的代替燃料主要為生物柴油，本文主要以高壓共軌柴油機為試驗發(fā)動機，分別以生物柴油和柴油為燃燒，通過調(diào)整燃油噴射壓力和噴油時刻，研究以生物柴油為燃料發(fā)動機的HC排放量[1]。
1 試驗所用生物柴油和裝置
本試驗以地溝油為原材料制備的生物柴油，其十六烷值為50.88，低熱值為42.98 MJ/kg，密度為820 kg/m3，運動粘度為2.2 mm2/s（313K），閃點為329K，硫含量3.93 mg/kg。試驗柴油機為單缸四氣門直噴高壓共軌柴油機，壓縮比為17.4：1，缸徑×沖程為100 mm×125 mm，排量為0.98 L。選用800 r/min和1400 r/min兩種轉(zhuǎn)速，通過控制器來控制燃油的噴油壓力和時刻，大負(fù)荷工況時柴油和生物柴油的循環(huán)噴油量分別為40 mg和44.3 mg，燃油溫度為313 K，冷卻液溫度為353 K。
2 碳?xì)浠衔锱欧盘匦詫Ρ?/h2>
圖1 大負(fù)荷下，噴射壓力和噴射時間對HC的影響
從圖1可以看出，發(fā)動機處于800 r/min時，生物柴油的HC排放量低。主要是因為可燃混合氣在轉(zhuǎn)速低時混合質(zhì)量差，此時生物柴油中氧元素助燃效果明顯，且點火性能好，燃燒相對充分；HC的排放量隨著燃油噴射壓力的增大而降低。主要是由于噴油器的啟噴動能隨著噴油壓力的變大而隨之增強，同時燃油霧化液滴的平均值變小，從而改善燃燒混合氣質(zhì)量，燃料燃燒更加充分。
當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高時，噴射壓力的增加對HC排放量的變化影響不明顯；而對于生物柴油而言，當(dāng)燃油噴射壓力處于80 MPa時，燃燒所產(chǎn)生的HC排放量最高，當(dāng)燃油噴射壓力處于160 MPa時，燃燒所產(chǎn)生的HC排放量最低，主要是噴油壓力較低時，生物柴油的粘度占主導(dǎo)因素，從而使油氣混合質(zhì)量差，燃燒效果不良；當(dāng)噴油壓力變大時，并且轉(zhuǎn)速較高時，燃油霧化和混合氣混合質(zhì)量得到明顯改善，加之氧元素的助燃從而使得燃燒更加充分[2]。
3 結(jié)束語
當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低時，柴油燃燒所產(chǎn)生的HC排放量大于以生物柴油為燃燒所產(chǎn)生的HC排放量，HC的排放量隨著燃油噴射壓力的增大而降低。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高時，燃油噴射壓力較低時，燃燒生物柴油所產(chǎn)生的HC排放量最高，燃油噴射壓力較高時，燃燒生物柴油所產(chǎn)生的HC排放量最低。
[1]陸瑤,王銀燕.噴油提前角對柴油機燃燒特性的影響[J].柴油機設(shè)計與制造,2011,17(2)：4-9.
[2]柴油機噴油提前角對燃燒性能的影響研究[J].孫文福,王貴新,王建平.內(nèi)燃機與配件.2016,36(05)：4-8.
TQ013文獻標(biāo)示碼：A
賈超超（1988—）,男,助教,碩士,研究方向為發(fā)動機代用燃料、交通新能源。
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本文系統(tǒng)研究了高壓共軌柴油機燃用生物柴油時，不同噴油提前角、噴油壓力對所產(chǎn)生的HC排放量的影響，為生物柴油在發(fā)動機上的應(yīng)用提供參考。
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隨著柴油和汽油儲存量不斷減少，科研人員均在積極研究新能源。當(dāng)前以柴油機為動力的代替燃料主要為生物柴油，本文主要以高壓共軌柴油機為試驗發(fā)動機，分別以生物柴油和柴油為燃燒，通過調(diào)整燃油噴射壓力和噴油時刻，研究以生物柴油為燃料發(fā)動機的HC排放量[1]。
1 試驗所用生物柴油和裝置
本試驗以地溝油為原材料制備的生物柴油，其十六烷值為50.88，低熱值為42.98 MJ/kg，密度為820 kg/m3，運動粘度為2.2 mm2/s（313K），閃點為329K，硫含量3.93 mg/kg。試驗柴油機為單缸四氣門直噴高壓共軌柴油機，壓縮比為17.4：1，缸徑×沖程為100 mm×125 mm，排量為0.98 L。選用800 r/min和1400 r/min兩種轉(zhuǎn)速，通過控制器來控制燃油的噴油壓力和時刻，大負(fù)荷工況時柴油和生物柴油的循環(huán)噴油量分別為40 mg和44.3 mg，燃油溫度為313 K，冷卻液溫度為353 K。
2 碳?xì)浠衔锱欧盘匦詫Ρ?/h2>
圖1 大負(fù)荷下，噴射壓力和噴射時間對HC的影響
從圖1可以看出，發(fā)動機處于800 r/min時，生物柴油的HC排放量低。主要是因為可燃混合氣在轉(zhuǎn)速低時混合質(zhì)量差，此時生物柴油中氧元素助燃效果明顯，且點火性能好，燃燒相對充分；HC的排放量隨著燃油噴射壓力的增大而降低。主要是由于噴油器的啟噴動能隨著噴油壓力的變大而隨之增強，同時燃油霧化液滴的平均值變小，從而改善燃燒混合氣質(zhì)量，燃料燃燒更加充分。
當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高時，噴射壓力的增加對HC排放量的變化影響不明顯；而對于生物柴油而言，當(dāng)燃油噴射壓力處于80 MPa時，燃燒所產(chǎn)生的HC排放量最高，當(dāng)燃油噴射壓力處于160 MPa時，燃燒所產(chǎn)生的HC排放量最低，主要是噴油壓力較低時，生物柴油的粘度占主導(dǎo)因素，從而使油氣混合質(zhì)量差，燃燒效果不良；當(dāng)噴油壓力變大時，并且轉(zhuǎn)速較高時，燃油霧化和混合氣混合質(zhì)量得到明顯改善，加之氧元素的助燃從而使得燃燒更加充分[2]。
3 結(jié)束語
當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低時，柴油燃燒所產(chǎn)生的HC排放量大于以生物柴油為燃燒所產(chǎn)生的HC排放量，HC的排放量隨著燃油噴射壓力的增大而降低。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高時，燃油噴射壓力較低時，燃燒生物柴油所產(chǎn)生的HC排放量最高，燃油噴射壓力較高時，燃燒生物柴油所產(chǎn)生的HC排放量最低。
[1]陸瑤,王銀燕.噴油提前角對柴油機燃燒特性的影響[J].柴油機設(shè)計與制造,2011,17(2)：4-9.
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賈超超（1988—）,男,助教,碩士,研究方向為發(fā)動機代用燃料、交通新能源。
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