PDF《甲醇Ο汽油混合燃料对汽油机性能和排放的影响》

1 796 700~800

830 沸点/ ℃

65 30~225 180~330 闪点(闭) / ℃ 11~12 -

45 ~ -

38 75 自燃温度/ ℃

470 220~260 200~220 低热值/ MJ ・ kg -

1 1917

4410 4218 汽化热/ kJ ・ kg -

1 1

100 350

300 黏度(20 ℃ ) / mPa ・s

0160 0129

319 理论空燃比/ kg ・ kg -

1 614

1417 1416 辛烷值(研究法) 106~108 91~105

30 十六烷值

3 0~10

50 着火界限/ % 617~36 114~716 115~812 混合气热值/ kJ ・ m -

3 3

906 3

810 3

789 现阶段能源结构的作用不明显 ,但是其在不增加汽 油机开发及生产成本的情况下 ,为降低汽油机工作 成本及满足日趋严格的排放极限仍有一定的研究价 值 ,希望在满足现阶段排放法规的情况下能得到大 力的推广. 本文对汽油机分别燃用纯汽油 (M0) 和M10 燃料的经济性、 动力性和排放特性进行了试验 研究.

1 试验方法和仪器 试验用发动机为 JL368Q3 汽油机 ,其部分性 能和技术参数见表 2. 电喷系统的软硬件均采用 BOSCH 公司生产的多点汽油喷射系统. 在试验中 所用到的发动机自动测控系统是长沙湘仪动力测试 仪器有限公司生产的 PowerLink FC2000. 另外 ,试 验中所用三效催化转化器为该机标准催化器. 汽油 机分别燃用 M0 燃料和 M10 燃料 ,用沈阳龙腾电子 有限公司生产的 ES30 KΟ

1 电子天平测出相应时间 内的燃油消耗量 ,同时在三效催化转化器前后用奥 表2发动机部分性能和技术参数 型号 形式 标定转速 / r ・ min -

1 标定功率/ kW 缸径 ,行程/ mm 压缩比 总排量/ L JL368Q3 三缸、 水冷、 顶置凸轮轴式、 电喷

5 500

2615 6815 ,72

914 ∶

1 01796 地利 AVL 公司生产的 AVL Di Gas

4000 多组分汽 车排气分析仪和岛津 GCΟ

2010 气相色谱仪测量汽 油机的常规排放和醇醛类排放.

2 试验结果和分析

211 燃用 M10 燃料对发动机性能的影响 由图

1 可以看出 :当燃用 M10 燃料时 ,汽油机 的外特性功率有所下降 (见图 1a) ,但对发动机的动 力性影响较小. 在全负荷时(汽油机在开环控制状态 下运行) M10 燃料的燃油喷射持续时间与 M0 燃料 的相同 , 由于甲醇的热值低 , 在同样的喷油量时 M10 燃料的总热值有所降低 ,循环放热量减少 ,造 成发动机功率略微下降. 但是 ,甲醇的火焰传播速度 高 ,使发动机缸内的燃烧速度提高. 由于甲醇中氧的 质量分数为

50 % ,混合气燃烧相对更充分 ,燃烧效 率提高 ,使M10 燃料的燃油消耗率减小 ,经济性提 高. 同时 ,由于甲醇汽化潜热大 ,最高燃烧温度降低 , 相应的排温有所下降 (见图 1b) . 缸内燃烧温度降 低 ,可减少传热造成的向冷却水的散热损失 ,一定程 度上也提高了汽油机的有效热效率. 如图 1b 中be 曲线所示 ,按甲醇的低热值换算到与汽油的低热值 相 等的方法计算 ,M10燃料的燃油消耗率平均降低 (a) 扭矩与功率随转速的变化 (b) 温度与燃油消耗率随转速的变化 (c) 热效率随转速的变化 图1M10 燃料对汽油机全负荷速度特性的影响

2 西安交通大学学报第40 卷20 g/ (kW ・ h) 左右 ,而热效率提高了

2 %左右 (见图1c) . 如图

2 所示 ,在中等负荷下 ,汽油机在闭环反馈 控制下运行 ,过量空气系数接近 110. 当汽油机发出 相同功率的情况下 ,由于掺烧的甲醇量比较少 ,按甲 醇的低热值换算到与汽油的低热值相等的方法计 算,M10 燃料的燃油消耗率略有降低 ,热效率稍有 提高.