BED混合燃料在高压共轭电控柴油机上的应用研究

论文摘要

人类社会赖以生存和发展的物质基础都离不开能源。随着内燃机工业的迅猛发展,能源供应体系正面临着尴尬的处境。如何保障可靠的、廉价的能源供应,实现能源的供应体系向低碳、高效、环保方向迅速转变,是当今世界能源面临的两大挑战。生物柴油和乙醇属于自携氧的生物质燃料,具有突出的环保价值,探索和研究生物柴油、乙醇代用燃料在柴油机上的应用研究具有重要意义。国内外对于生物柴油—乙醇—柴油混合燃料在柴油机上的应用进行了大量的研究,对于不同大气压力下高压共轨柴油机燃用生物柴油—乙醇—柴油混合燃料的应用研究相对较少。本文主要研究内容：不同比例组分的BED混合燃料在不同环境温度下的稳定性试验研究；不同比例组分的BED混合燃料在不同大气压力下的经济性和动力性研究；燃用不同比例组分的BED混合燃料排气温度和碳烟排放特性对比分析研究。研究结果表明：BED混合燃料稳定性区间随着温度的升高和生物柴油比例的增大而增大；燃用相同燃料的条件下,外特性的动力性随大气压力升高而增大；在相同大气压力条件下,燃用BED混合燃料的发动机转矩和当量燃油消耗率随生物柴油和乙醇比例的增加而呈下降趋势：81kPa下,B10E5动力性较纯柴油降幅为1.7%～5.6%,当量燃油消耗率降幅为4.2%～12.9%,B25E5动力性较纯柴油降幅为6.7%～16.1%,当量燃油消耗率降幅为3.1%～10.7%；90kPa下,B10E5动力性较纯柴油降幅为2.9%～9.5%,当量燃油消耗率降幅为2.8%～10.0%,B25E5较纯柴油降幅为7.7%～15.3%,当量燃油消耗率降幅为2.0%～6.1%；100kPa下,B10E5较纯柴油动力性降幅为3.9%～12.2%,当量燃油消耗率降幅为4.3%～9.1%,B25E5动力性较纯柴油降幅为10.0%～14.1%,当量燃油消耗率降幅为2.1%～4.9%；发动机燃用BED混合燃料的排气温度较纯柴油低；燃用BED的发动机碳烟排放较燃用纯柴油要低,B10E5碳烟下降幅度为11.1%～55%,B25E5碳烟下降幅度为20.0%～75%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第—章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 生物柴油、乙醇在柴油机上的应用
• 1.2.1 生物柴油概述
• 1.2.2 乙醇概述
• 1.2.3 生物柴油、乙醇和柴油理化特性对比
• 1.3 生物柴油、乙醇和柴油国内外研究现状
• 1.3.1 生物柴油国内外研究现状
• 1.3.2 乙醇国内外研究现状
• 1.3.3 BED混合燃料国内外研究现状
• 1.4 选题研究内容和研究意义
• 第二章 生物柴油和无水乙醇的制备及BED混合燃料理化特性概述
• 2.1 生物柴油的制备
• 2.1.1 物理法
• 2.1.2 化学法
• 2.2 无水乙醇的制备
• 2.3 BED混合燃料理化特性概述
• 2.3.1 BED混合燃料的氧含量
• 2.3.2 BED混合燃料的密度
• 2.3.3 BED混合燃料的十六烷值
• 2.3.4 BED混合燃料的低热值
• 2.3.5 BED混合燃料的粘度
• 2.3.6 BED混合燃料的表面张力
• 2.3.7 BED混合燃料的闪点
• 2.3.8 BED混合燃料理化性质对比分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 BED混合燃料稳定性研究
• 3.1 多元混合燃料互溶理论基础
• 3.1.1 相溶相似原理
• 3.1.2 表面活性剂理论
• 3.2 生物柴油—乙醇—柴油的互溶性
• 3.3 试验装置和试验试剂
• 3.4 试验方法
• 3.5 试验结果及分析
• 3.6 本章小结
• 第四章 不同大气压力下燃用BED混合燃料性能研究
• 4.1 试验条件和试验方法
• 4.1.1 试验发动机
• 4.1.2 发动机台架布置
• 4.1.3 试验条件
• 4.2 BED混合燃料发动机性能研究
• 4.2.1 BED混合燃料与纯柴油外特性对比试验结果与分析
• 4.2.2 不同大气压力下动力性和经济性试验结果
• 4.2.3 不同大气压力下经济性对比结果分析
• 4.2.3.1 不同大气压力下经济性综合分析
• 4.2.3.2 基于转速和负荷在不同大气压力下的经济分析
• 4.2.4 BED混合燃料与纯柴油排气温度对比分析
• 4.2.5 BED混合燃料与纯柴油烟度对比分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 工作总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读硕士学位期间参与项目及发表论文
• 附录1 参与项目
• 附录2 论文发表