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可視缸內(nèi)直噴柴油機(jī)的癸酸甲酯燃燒研究
柴油機(jī)(壓燃式)比汽油機(jī)(點(diǎn)燃式)具有更高的燃油轉(zhuǎn)換效率。柴油機(jī)具有限制CO2排放和緩解全球變暖的優(yōu)勢(shì),同時(shí)提升化石能源凈進(jìn)口國的能源安全。傳統(tǒng)的柴油混合控制燃燒模型面臨很多挑戰(zhàn),諸如NOx、煤煙和尾氣顆粒物(PM)的形成。先進(jìn)的燃燒策略如均勻電荷壓縮點(diǎn)火(HCCI)及預(yù)混合低溫燃燒(LTC)能夠明顯減少NOx和PM排放。
利用可視重型柴油機(jī)研究癸酸甲酯(MD)對(duì)燃燒和排放的影響,所得到試驗(yàn)數(shù)據(jù)用于驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒模型,同時(shí)確定MD是否能消除等值比低于2的混合控制燃燒模型中火焰燃燒的煤煙。基準(zhǔn)燃料為一個(gè)超低含硫量的柴油燃料(CF),試驗(yàn)中引入了2種燃油直噴壓力類型和3種空氣稀釋類型;從燃燒開始,不斷地維持燃油噴射。除了傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和怠速的排放測(cè)量,還引入了廢氣激光感應(yīng)熾熱、缸內(nèi)自然發(fā)光度、缸內(nèi)化學(xué)光診斷來詳細(xì)描述缸內(nèi)燃燒過程。結(jié)果顯示MD有效地消除了煤煙的排放,但是煤煙仍然會(huì)在缸內(nèi)形成,火焰發(fā)射的等值比超過3。然而,MD的氧氣含量限制了煤煙的形成,提高了煤煙的氧化作用,這樣在排氣門開的時(shí)候殘留的煤煙就很少,CF中MD的NOx排放取決于燃油直噴壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件、NOx形成的燃油效應(yīng)。MD比CF的HC和CO排放高,與低的燃油轉(zhuǎn)換率和燃燒效率相符。這些不同點(diǎn)歸功于MD的低負(fù)荷條件,由低的能量密度和限制燃油噴射時(shí)間來驗(yàn)證噴射長(zhǎng)度的測(cè)量。
刊名:Energy and Fuels(英)
刊期:2014年第28期
作者:Cosmin E. Dumitrescu et al
編譯:陳飛