采用含氧燃料和EGR同时降低直喷式柴油机碳烟和NOx排放的试验研究

采用含氧燃料和EGR同时降低直喷式柴油机碳烟和NOx排放的试验研究作者：白富强，周龙保，王贺武作者单位：白富强(天津内燃机研究所,天津,300072)，周龙保,王贺武(西安交通大学汽车工程系,西安,710049)刊名：燃烧科学与技术英文刊名：JOURNALOFCOMBUSTIONSCIENCEANDTECHNOLOGY年，卷(期)：2002，8(6)引用次数：10次参考文献(4条)1.MurayamaTadashi.ZhengMing.ChikahisaTSimultaneousreductionsofsmokeandNOxfromaDIdieselenginewithEGRanddimethylcarbonate19952.赵天生.韩怡卓.孙予罕碳酸二甲脂合成方法的研究进展1998(6)3.SorensonSC.MikkelsenSEPerformanceandemissionsofa0.273literdirectinjectiondieselenginefueledwithneatdimethylEther19954.WangHewu.HuangZuohua.ZhouLongbaoInvestigationonemissioncharacteristicsofacompressionignitionenginewithoxygenatedfuelsandexhaustgasrecirculation2000相似文献(10条)1.会议论文潘克煜.李建国.石科峰柴油机燃用柴油—碳酸二甲酯(DMC)混合燃料时缸内辐射传热和壁面热边界层的变化2004碳酸二甲酯(DMC)作为含氧燃料添加剂能够显著改善柴油机的碳烟排放.本文研究了柴油——DMC混合燃料后由于碳粒生成减少而引起的缸内辐射传热量以及壁面热边界层的变化.结果表明,添加DMC后排气烟度能够明显改善,并且存在一个最佳添加比例,同时随着添加比例的提高,缸内辐射传热量有所降低,壁面热边界层减薄.2.学位论文方铀含氧燃料DMC在公交柴油车上的应用研究2002目前上海市的公交车有14000多辆,其中公交柴油车占60％以上.随着优先发展城市大交通框架的确定,公交柴油车有递增的趋势.公交车日夜穿梭在城市的大街小巷,其排放给城市大气环境带来了严重污染.为了满足日益严格的汽车尾气排放法规(特别是对于NOx、微粒)的要求,寻求同时降低柴油机NOx和微粒排放的途径是当务之急,在公交柴油车中应用含氧燃料是其中最有效的措施之一,方法是将其作为燃料添加剂,如碳酸二甲酯(DMC).该文系统地论述和研究了有关柴油机燃用含氧燃料(DMC)的一些关键技术问题.统计分析了上海市柴油机碳烟排放的状况;进行了含氧燃料柴油发动机的台架性能试验和实车动力性测试;完成了含氧燃料对发动机零件的腐蚀性能试验.结果表明:DMC添加剂能较大幅度地降低柴油机的碳烟排放,同时使NOx的排放基本保持不变;含DMC的燃料滞燃期比纯柴油的长,且燃烧结束的时间早,热效率比柴油的高.这种含氧燃料对降低柴油机的碳烟排放作用十分明显,具有明显的推广应用价值.3.期刊论文张(韦华).ZHANGWei碳酸二甲酯对柴油机排放特性的影响-化学工程2009,37(8)为了研究碳酸二甲酯(DMC)和柴油的混合燃料对柴油机排放特性的影响,在一台TY1100直喷式柴油发动机上进行了不同碳酸二甲酯添加体积比的混合燃料的台架试验.试验结果表明:随着柴油中DMC添加比例提高,发动机功率有所下降,热效率有所提高,NOx的排放无明显变化;HC和CO2的排放略有增加;CO的排放略有降低;碳烟的排放大幅降低,当添加体积比为15%时,碳烟排放的降幅约为50%,此后随着DMC添加体积比的提高,碳烟减排效果逐渐减弱.4.期刊论文王贺武.周龙保.WANGHe-wu.ZHOULong-bao含氧燃料添加剂对柴油机性能和排放的影响-内燃机学报2001,19(1)研究了用碳酸二甲酯(DMC)作为含氧燃料添加剂对燃料性质及柴油机性能和排放的影响。结果表明，在柴油中添加DMC，燃料十六烷值降低，发动机热效率提高，烟度减小。当DMC添加比例为10%时，发动机功率基本维持不变，热效率提高3%，排气烟度降低40%；而继续加大DMC添加比例(如20%)，虽然能进一步降低碳烟排放，但发动机功率将有明显降低。研究结果表明，在柴油中添加DMC的合适比例为10%～15%。5.学位论文洪亮含氧燃料对柴油发动机的燃烧和排放性能影响研究2006为了达到日益严格的柴油机排放法规要求，人们采用缸内净化和发动机排放后处理等许多技术来控制发动机的有害排放。但由于柴油机主要有害排放氮氧化物和微粒的生成条件各异，二者的净化方法相互抵触和矛盾，兼顾经济性的同时降低柴油发动机的氮氧化物和微粒的排放，一直是世界上发动机研究领域内的一个技术难题。近年来，由于世界范围内资源和环境问题日趋严重，代用燃料的研究及应用进一步受到重视。针对我国能源资源特点，发展新型清洁含氧代用燃料，对改善柴油机的性能、降低对石油资源的依赖性和保证能源安全具有重大意义。本文研究了乙醇为代表的醇类含氧燃料、以碳酸二甲酯(DMC)为代表的酯类含氧燃料、以甲缩醛(DMM)为代表的醛类含氧代用燃料、以二甲醚(DME)为代表的醚类含氧代用燃料对柴油发动机性能、排放以及缸内燃烧特性的影响。具体工作表现在：(1)研究了5％～20％范围内各种比例的乙醇／柴油混合燃料对柴油机发动机动力性、经济性、排放性等的影响。研究发现：乙醇柴油混合燃料能有效降低柴油发动机的碳烟排放，并改善发动机的热效率，发动机的动力性能不会受到明显影响，是一种良好的柴油含氧燃料，具有良好的推广应用前景。(2)研究了5％～20％范围内各种比例的碳酸二甲酯(DMC)，柴油混合燃料对柴油机发动机动力性、经济性、排放性等的影响。研究结果表明：碳酸二甲酯(DMC)／柴油混合燃料能有效降低柴油发动机的碳烟排放和NOx排放，并改善发动机的燃烧性能，是一种优良的柴油含氧替代燃料。(3)研究了甲醛(DMM)以及二甲醚(DME)对柴油机发动机燃烧和排入性能的影响。研究表明：甲缩醛(DMM)能有效改善柴油机发动机的排放，但受到应用条件的一定限制，而在改变燃料系统的条件下应用二甲醚(DME)具有广阔的前景。本研究关于含氧燃料发动机的结果认为：(1)在柴油中添加含氧添加剂能有效改善柴油机的性能和排放，降低碳烟排放效果尤其明显。研究表明，柴油机的碳烟排放随着含氧量的增加，排放量呈单调下降的趋势。(2)各种含氧燃料添加剂对降低柴油机的尾气排放都具有一定的效果，其中NOx排放在含氧添加剂比例较低时基本不变或略有增加，而含氧燃料添加剂的比例增大到一定程度时，由于缸内燃烧温度下降，发动机的NOx排放有降低的趋势。(3)乙醇等醇类含氧燃料作为可再生的内燃机代用燃料，其固有特性(含氧及低的火焰温度)决定了柴油机燃用醇类燃料时能实现较低的NOx排放；采用醇类燃料对于降低内燃机对石油的依赖以及改善大气环境具有重要的意义。(4)使用碳酸二甲酯(DMC)作为柴油添加剂后，柴油机具有良好的排放性能，特别是柴油机的黑烟排放水平得到了明显改善。DMC具有良好的物理化学性质，它与柴油互溶，且溶解需要的时间很短，含氧量很高，是优良的柴油添加剂。不过热值较低。(5)甲缩醛(DMM)是一种优质的降低柴油机碳烟排放水平的添加剂，但沸点太低，在不改变发动机燃料系统的前提下，影响了其使用稳定性。(6)二甲醚(DME)可以大幅度降低NOx排放，烟度为O，CO和未燃HC排放也有所降低。发动机燃用二甲醚可以较好地解决传统柴油机降低NOx烟度与提高燃料热效率之间的矛盾。二甲醚是柴油机理想的低排放代用燃料。(7)含氧燃料或含氧柴油添加剂能有效提高发动机的燃烧性能，缩短发动机的燃烧持续期，提高发动机的热效率。(8)含氧燃料能有效改善发动机的燃烧与排放性能，是改善我国柴油紧缺状况的有效途径之一。6.期刊论文黄勇成.王贺武.周龙保.白富强.HuangYongcheng.WangHewu.ZhouLongbao.BaiFuqiang含氧添加剂碳酸二甲酯降低轻型直喷柴油机碳烟的研究-西安交通大学学报2000,34(5)为了研究含氧燃料对发动机性能和排放的影响,在一台Ford76PSNA轻型直喷柴油机上,以发动机台架试验的方法,研究了碳酸二甲酯(DMC)作为含氧燃料添加剂时对烟度和发动机性能的影响.结果表明,在发动机燃油和燃烧系统不变的条件下,随着DMC在柴油中添加比例的增加,排气烟度逐步下降,热效率提高,但发动机功率略有下降.当DMC的质量分数为10%～15%时,烟度下降40%～50%,热效率从35%提高到38%,功率仅下降5%.7.期刊论文石科峰.潘克煜.李建国.姚波.沈若愚柴油机燃用柴油-碳酸二甲酯(DMC)混合燃料时缸内辐射传热的变化-内燃机学报2004,22(3)研究了柴油机燃用柴油-DMC混合燃料后由于碳粒生成量减少而引起的缸内辐射传热量的变化以及发动机尾气烟度的变化.结果表明,添加DMC后排气烟度能够得到显著改善,并且存在一个最佳添加比例;同时随着添加比例的提高,缸内辐射传热量有所降低;对比尾气烟度和缸内辐射传热量,可以得到碳烟的生成量与缸内辐射传热量呈正比关系.8.学位论文王旭荣含氧添加剂对柴油机排放特性影响规律的研究2005碳酸二甲酯(DMC)以其较高含氧量及其与柴油的良好互溶性，能够作为一种柴油添加剂，降低柴油机的有害排放。本文在4JB1柴油机上，对碳酸二甲酯添加比例为5％、10％、15％、20％的四种柴油－碳酸二甲酯(DMC)混合燃料的动力性、经济性及排放特性进行了系统的试验研究。主要结论如下：(1)柴油添加一定比例的DMC后，在发动机的功率基本不变的前提下，与燃用纯柴油相比，当量燃油消耗量在一定程度上有所降低；(2)碳酸二甲酯作为含氧添加剂能够较大的改善排放性能，在0～20％的添加比例范围内，随着DMC添加比例的增加，柴油机在不同负荷下都能够大幅度降低尾气中的碳烟排放及NOX的排放。在发动机燃油和燃烧系统不作变动的前提下，当添加比例在0-20％时，烟度最高可降低46％。本论文的研究成果表明，碳酸二甲酯是一种具有吸引力的优良含氧燃料添加剂，能够大幅度降低柴油机碳烟的排放，具有重要的推广应用价值。9.期刊论文张光德.黄震.张武高.乔信起.周校平含氧添加剂DMC对柴油机燃烧与排放特性的影响-燃烧科学与技术2002,8(5)分析了各种含氧燃料的物理化学特性对柴油机排放的影响.碳酸二甲酯(DMC)具有含氧量高、沸点高、与柴油互溶性好等特点,适合作为柴油机的燃料添加剂.测试了纯柴油和含添加剂DMC的柴油机的尾气排放,并进行了燃烧分析.结果表明:添加剂DMC能较大幅度地降低柴油机的碳烟排放,同时使NOx的排放基本保持不变或略有下降;含DMC的燃料滞燃期比纯柴油的长,且燃烧结束的时间早,热效率要比柴油的高,当DMC的添加量为15%时,在不同的工况下,热效率比纯柴油高1%～3%.10.期刊论文訾琨.黄永青.陈飞.沈若愚.潘克煜柴油机燃用含氧燃料后缸内传热研究-内燃机工程2010,31(1)从柴油机缸内传热着手,对柴油机燃用柴油和碳酸二甲酯(DMC)混合燃料后,柴油机缸内传热规律和热效率以及动力性进行了研究.研究结果表明:燃用柴油和DMC混合燃料后,柴油机缸内燃烧改善,热效率提高约0.56%;碳烟减少约50%.从而导致缸内辐射传热量及传热损失减少,在DMC添加比为15%时,缸内辐射传热量下降20%,约占缸内总传热量的2.4%.传热损失减少主要是通过冷却水带走的热量减少,其减少量约占缸内总传热量的2.5%,和辐射传热量下降大致相当.引证文献(10条)1.绿色基础化工原料碳酸二甲酯的主要用途[期刊论文]-甘肃科技纵横2006(04)2.宫艳峰.刘圣华.郭和军一种含氧燃料对柴油机性能的影响[期刊论文]-燃烧科学与技术2005(02)3.夏良耀.藏文荣.马林才消光烟度计在柴油机碳烟排放测定中的应用[期刊论文]-内燃机2005(03)4.张雪娇.程永清化工生产中绿色原料--碳酸二甲酯的