%b9燃式乙醇发动机的性能和排放的研究

点燃式乙醇发动机的性能和排放的研究作者：宫长明，刘志敏，刘家郡，邓宝清，GONGChang-ming，LIUZhi-min，LIUjia-jun，DENGBao-qing作者单位：宫长明,刘志敏,邓宝清,GONGChang-ming,LIUZhi-min,DENGBao-qing(吉林大学汽车学院,吉林,长春,130022)，刘家郡,LIUjia-jun(吉林大学链传动研究所,吉林,长春,130022)刊名：车用发动机英文刊名：VEHICLEENGINE年，卷(期)：2008，(2)被引用次数：1次参考文献(4条)1.刘巽俊内燃机的排放与控制20022.李宇峰.刘巽俊.刘忠长点燃式甲醇发动机的性能和排放1991(01)3.MichaelGriffinW.LesterBLave.HeatherLMacleanPromiseandcostofcellulosicethanolfortheU.S.light-dutyfleet[SAEPaper2001-01-2474]4.姜立永.刘忠长.刘金山提高点燃式甲醇发动机效率的研究1991(03)相似文献(7条)1.学位论文刘志敏电控喷射乙醇燃料(E,100)在火花点燃式发动机的应用研究2002论文对电控喷射乙醇发动机与汽油机做了动力性,经济性和排放性对比.发现燃用乙醇后,发动机最大扭矩增加1.9﹪,最大功率增加5.4﹪,外特性上乙醇发动机HC排放降低38﹪,CO排放降低47﹪.但NOx排放,因过量空气系数控制在0.95附近,而恶化.怠速工况CO平均降低20.7﹪,HC排放量基本一致.在7000r/min,节气门全开的燃调特性上,相同过量空气系数下,乙醇发动机的动力性和排放性均优于汽油机.由于乙醇热值较低的特性,其外特性和燃调特性上的比油耗明显高于汽油机.但乙醇燃料的比能耗却低于汽油机.最后该文提出了电控喷射乙醇发动机研究过程中出现的问题及解决方案,并对未来的工作做了进一步展望.2.会议论文刘志敏.邓宝清.陈庆海.王惠萍.刘巽俊.祖英利.李理光电控喷射乙醇燃料在火花点燃式发动机的应用研究2003本文介绍了电控喷射汽油摩托车发动机改造为电控喷射乙醇摩托车发动机的手段,以及试验台上数据的在线采集及发动机实时状态控制系统的原理、组成及其应用.该在线测控系统具有实时数据采集,实时数据保存,试验曲线实时监控和发动机状态的实时控制功能.并对电控喷射125mL汽油机和乙醇发动机的过量空气系数和点火提前角与动力性能、排放性能之间的关系进行了试验研究.指出了影响乙醇发动机排放的这些敏感参数的合理取值范围,可作为乙醇发动机参数匹配的参考.验证了发动机燃烧乙醇燃料可降低NOx排放浓度的事实.3.学位论文庄远醇类燃料燃烧特性及其作用机理的研究2009随着汽车保有量的大幅度增加，随之而来的能源和环境问题也越来越引起人们的注意，需要寻找相应替代燃料，来满足日后发展的需要。醇类燃料作为传统石化燃料的添加剂和替代品在世界范围内广泛应用，以往研究多集中于醇类在点燃式发动机上的应用，而对其在压燃式发动机上应用的研究则较少。对醇类燃料掺混压燃的相关基础研究则开展更少。本研究利用先进的研究手段，从燃烧学的角度结合化学分析，光学测量方法系统地对乙醇、甲醇加入烃类燃料中的预混层流火焰和扩散火焰燃烧特性进行研究。希望借此能完善醇类掺烧的作用机理，为应用提供相应的基础研究数据。br　　本研究利用同步辐射单光电离结合分子束取样技术这种先进的研究手段获得了正庚烷、正庚烷/乙醇、甲醇(0.6\1.0\1.4三种当量比下)在氧气中燃烧的试验数据。通过比较不同条件下燃烧火焰成分的差异以及燃烧中间产物的空间分布规律结果表明，乙醇的加入可以抑制低温反应中炔烃的裂解，影响其点火特性和碳烟生成；甲醇火焰随着当量比的增加可以降低化学反应速率，使未燃甲醇和醛类物质的排放量增加。同时利用定容燃烧弹装置，对加入醇类燃料后扩散燃烧特性进行研究。全面地介绍了该装置的定容燃烧弹，混合气配置及燃料注入系统，加热系统，燃烧压力测量系统，高速摄像系统以及数据采集子系统的原理、结构及特点。通过对比燃烧火焰照片、压力升高率、火焰传播速度差异等相关燃烧特性参数可以看出，甲醇和乙醇的混合气氛围可以影响柴油的自燃过程，火焰亮度，加快压力升高率，缩短放热持续期，提高燃烧效率，影响排放。4.学位论文林漫群小型汽油机乙醇汽油适用性与排放研究2007随石油用量增长，为解决燃油短缺和大气污染问题，我国已决定推广使用可再生的清洁燃料。乙醇作为一种广泛使用的可再生环境友好燃料可与汽油混合使用以缓解不断增长的燃油需求。目前国内约有10个省份正在使用E10乙醇汽油。小型汽油机，如摩托车和非道路小型点燃式发动机(通机)产量巨大但较少引人关注。随着E10乙醇汽油在我国迅速增长，有关小汽油机动力性、经济性、磨损、常规与非常规污染物排放和催化净化等关键技术问题亟待开展系统研究。据此作者选择小型汽油机为研究对象，开展乙醇汽油适用性和排放控制研究工作。⑴非道路发动机排放控制是与道路车辆相对的全新研究领域，特别是非道路小汽油机，欧美近几年方才起步。作者在国内建成首个符合美国环保署要求并通过我国国家实验室认可的通机排放实验室，率先开展了国外非道路发动机排放标准体系研究，通过试验对比测定通机燃用普通汽油和乙醇汽油性能与工况法排放差异。摩托车作为小型道路车辆亦对比测定不同燃油条件下工况法排放与整车性能，其间供油系统未做调整。数据显示，小型汽油机使用乙醇汽油后，CO和HC初始排放有所下降，而NOx有升有降，动力性随乙醇含量提高而有所下降。另外发现随乙醇混合比提高供油系统的供油量呈现降低趋势。⑵乙醇做为含氧添加剂潜在排放更多有毒有机物的危险性，为此开展非常规污染物排放研究，工作包括发动机尾气非常规污染物采集、分离和定量测量等。其间作者除了使用色谱-质谱联用技术以外，针对甲醛含量低难以测定的现状探索了新的方法，成功地利用水吸收法富集甲醛并用紫外-可见分光光度法检定，显著地改善了现有甲醛分析的灵敏度，测量下限达到0.02×10-6(体积分数)。另使用涂敷二硝基苯肼(DNPH)的固相萃取柱进行采集，用乙腈洗脱后用液相色谱分析法测量发动机尾气中醛和酮类有毒有机物的新方法。截至目前已经在小汽油机尾气中检出包括醇类、苯系物、醛和酮等二十余种有机物并发现燃用乙醇汽油后高毒性物质——甲醛排放明显增高，值得关注。⑶以工况法排放为指标考察摩托车使用普通汽油和E10乙醇汽油在10，000km道路耐久前后催化器净化率变化情况，对经过耐久考核的催化器进行了失活分析。研究发现摩托车催化器使用乙醇汽油后表面积碳聚合物种类以及部位存在差异，初步探讨了导致同型催化器在不同燃油条件下活性劣化程度存在差异的机理。⑷开发了高精度催化剂活性评价设备，以催化器起燃温度为活性指标，对比测试多种催化器样品分别在燃用普通汽油和乙醇汽油的真实废气环境中活性劣化情况。发现不同催化器样品在乙醇汽油和普通汽油条件下表现各有优劣，应依据使用地区的燃油供应条件开展催化器开发与选配。另外，道路耐久后测试发现摩托车使用E10乙醇汽油后磨损偏大，两台二冲程摩托车发动机均发生了拉缸现象。5.期刊论文刘志敏.邓宝清.陈庆海.王惠萍.刘巽俊.祖英利.李理光电控喷射乙醇燃料在火花点燃式发动机的应用研究-汽车工程2003(z1)本文介绍了电控喷射汽油摩托车发动机改造为电控喷射乙醇摩托车发动机的手段,以及试验台上数据的在线采集及发动机实时状态控制系统的原理、组成及其应用.该在线测控系统具有实时数据采集,实时数据保存,试验曲线实时监控和发动机状态的实时控制功能.并对电控喷射125mL汽油机和乙醇发动机的过量空气系数和点火提前角与动力性能、排放性能之间的关系进行了试验研究.指出了影响乙醇发动机排放的这些敏感参数的合理取值范围,可作为乙醇发动机参数匹配的参考.验证了发动机燃烧乙醇燃料可降低NOx排放浓度的事实.6.学位论文杨建军醇/油双燃料在内燃机上应用的标定研究2009本课题主要针对醇燃料(甲醇和乙醇)应用在压燃式和点燃式发动机上的标定研究。通过分析国内外的发动机标定技术和电控系统发展状况，使用神经网络和模糊控制理论对醇类燃料在发动机上应用进行了台架和道路标定，提出针对稳态和瞬态工况的标定方法，为醇类燃料推广应用奠定了坚实的基础。br　　本课题应用的醇燃料包括甲醇和乙醇分别在压燃发动机上的组合燃烧，甲醇以裂解气的形式在点燃发动机上的组合燃烧。这些应用中的电子控制系统采用飞思卡尔16位单片机构成；标定系统采用了CAN总线通讯，实现电控系统和PC机的通讯。为了达到电控系统对发动机喷醇的控制，需要完成的标定工作包括电控系统组件标定，经济性运行脉谱标定，排放运行脉谱标定和道路标定等。br　　根据标定要求和内容，在一台六缸增压柴油机上应用了乙醇燃料，根据不同的标定参数获得了发动机的性能指标，对影响这些性能指标的标定参数进行了讨论和优化；在一辆斯太尔(装有WD615增压中冷柴油机的集装箱)卡车上搭载了甲醇燃料发动机后，根据不同的路面状况和运行工况获得了发动机在相应路况下工况分布的统计频次，按照百公里油耗方法获得了进一步优化标定的经济运行脉谱；另外，在一台四缸全电控汽油机上，采用汽油加热、废气中氧浓度反馈方法进行过渡的方法成功燃用了甲醇裂解气，在台架上通过标定工作及随后的道路试验，实现了电控系统对发动机的控制。br　　研究表明，经过标定，醇燃料发动机的经济性普遍优于原机，排放也得到了改善。在发动机中低负荷工况，必须依据替代率来标定喷射脉谱，否则过高或者过低的替代率将导致经济性恶化；当发动机负荷达到一定数值后，替代率不会对经济性有较大影响；采用醇燃料的发动机，其NOx排放普遍得到降低，特别是在中小负荷；在中高负荷工况，替代率对NOx减少没有较大改变，应该尽量减少醇燃料的喷射，以避免增加HC排放。br　　醇燃料组合燃烧发动机的CO和HC在催花前较原机有大幅增加，特别是在中低负荷，经过催化氧化转化器，CO和HC排放得到有效控制，原低于原机，并达到国Ⅲ排放要求；烟度排放总体水平由于醇燃料的加入得到改善，试验表明，全负荷的烟度排放需要通过标定工作来改善。br　　瞬态标定表明，采用神经网络模型细化的控制脉谱和模糊控制模型获得的一维控制脉谱能够帮助醇燃料发动机在城市工况降低烟度排放；在上海等地的道路标定试验结果证明，醇类燃料能够实现对原机的汽油或柴油替代，性能指标特别是经济性比较理想，其中，甲醇对柴油的替代率在20％～40％，替换比在1.6～2.2之间；甲醇裂解气和汽油的组合燃烧，能够达到替换比为1.3～1.5。br　　本课题通过试验标定和模型优化，实现了醇燃料发动机较好的经济性和排放性能，试验表明，本文在台架和道路标定研究中的一系列工作对于醇类燃料的应用具有十分重要的意义。7.期刊论文田国弘.徐宏明.RitchieDANIEL.李海鹰.李雁飞.TIANGuohong.XUHongming.RitchieDANIEL.LIHaiying.LIYanfei2,5-二甲基呋喃的喷雾特性及发动机适应性-汽车安全与节能学报2010,01(2)2,5-二甲基呋喃(DHF)可作为一种可再生的汽油类替代燃料.为研究DMF在车用发动机中的适用性,该文采用相位Doppler粒子分析仪(PDPA)测试了DMF的微观喷雾特性,并在一台单缸直喷汽油机上进行了性能及排放测试.作为对比,同时对商用无铅汽油以及另一种汽油类替代燃料乙醇进行了相应测试.实验结果表明:DMF的喷雾特性与汽油相仿,而乙醇具有较低的喷雾油粒速度和较高的索特平均粒径;当使用DMF作为点燃式发动机燃料时,可以在高负荷采用更为提前的点火时间以获得更好的热效率,但总的来讲其等效油耗与汽油差别不大;另外,DMF的NOx排放较高,其他气态排放物与汽油接近.引证文献(1条)1.吕文东电喷汽油机使用乙醇汽油的试验研究[期刊论文]-装备制造技术2009(1)本文链接：