高压共轨柴油机燃用生物柴油的工作特性研究

论文摘要

面临石油资源日益匮乏以及生态环境日益恶化等问题,开展代用燃料的应用研究工作已势在必行。在众多的代用燃料中,生物柴油以其良好的燃油性能、环保特性和可再生性等优势,备受研究者的关注。随着生物柴油产业的发展以及高压共轨柴油机的快速推广,在高压共轨柴油机上进行混燃生物柴油的试验研究具有较高的应用价值。本文综述了国内外生物柴油应用研究现状、生物柴油的制备方法,对生物柴油理化特性及其对发动机性能的影响进行了简要分析。为了探索掺烧生物柴油后大气压力对柴油机性能的影响和变动规律,在高压共轨柴油机上进行了不同大气压力下燃用纯柴油与B10、B20混合燃料的对比试验研究。试验结果表明：随着大气压力升高,三种燃料的动力性均呈上升趋势,有效燃油消耗率和排气温度均得到改善；气压从100kPa下降至81 kPa时,外特性的中、高转速区域动力性下降1.7%～3.4%,中、.低转速区域动力性下降5.4%～20.4%；大气压力的改变对小负荷区域的有燃油消耗率影响较小,对大负荷区域影响较大,在低转速大负荷区域的差异尤为明显；在相同气压下,燃用B10、B20混合燃料的动力性比纯柴油时分别下降0.7%～2.6%、1.7%～6.1%,有效燃油消耗率分别上升0.7%～3.5%、1.3%～6.9%；燃用B10的排温和纯柴油时相差不大,B20的排温相比于纯柴油略有下降；改变喷油提前角对燃用B10、B20混合燃料的动力性和经济性的特性变化趋势无明显影响；燃用生物柴油可以有效地降低碳烟排放,混合燃料中生物柴油的掺比含量与碳烟排放的改善幅度呈正比关系。在等功率对比试验条件下,不同气压和不同燃料的缸内爆发压力趋势基本一致,燃用生物柴油的缸内爆发压力上升。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 生物柴油概述
• 1.2.1 发展生物柴油的意义
• 1.3 国内外生物柴油应用研究现状
• 1.3.1 国外生物柴油应用现状
• 1.3.2 国外生物柴油研究现状
• 1.3.3 国内生物柴油应用现状
• 1.3.4 国内生物柴油研究现状
• 1.4 论文课题主要研究内容及研究意义
• 第二章 生物柴油的制备方法和理化特性分析
• 2.1 生物柴油制备方法
• 2.1.1 直接混合法
• 2.1.2 微乳化法
• 2.1.3 高温热裂解法
• 2.1.4 酯交换法
• 2.2 理化特性
• 2.2.1 密度
• 2.2.2 粘度
• 2.2.3 表面张力
• 2.2.4 十六烷值
• 2.2.5 低温流动性
• 2.2.6 热值
• 2.2.7 闪点
• 2.2.8 氧化安定性
• 2.3 本章小结
• 第三章 试验装置和试验方法
• 3.1 试验装置与设备
• 3.1.1 试验发动机
• 3.1.2 主要测控仪器设备
• 3.2 试验方案及方法
• 3.2.1 外特性试验
• 3.2.2 负荷特性试验
• 3.2.3 喷油提前角调整试验研究
• 3.2.4 燃烧特性试验研究
• 3.3 台架试验条件
• 3.4 本章小结
• 第四章 试验结果分析
• 4.1 外特性对比分析
• 4.2 经济性对比分析
• 4.3 万有特性比较分析
• 4.4 排气温度对比分析
• 4.5 喷油提前角调整特性对比分析
• 4.6 燃烧特性对比分析
• 4.7 高原环境下碳烟排放对比分析
• 4.8 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 全文工作总结
• 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