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电控高压共轨直喷柴油机燃用桐油-柴油-乙醇微乳化燃料的性能研究
| 论文题名： | 电控高压共轨直喷柴油机燃用桐油-柴油-乙醇微乳化燃料的性能研究 |
| 关键词： | 直喷柴油机;微乳化燃料;燃烧特性;运动粘度 |
| 摘要： | 植物油因其可再生、环保和来源广泛等特点，已被国内外许多国家所应用，被认为是最具有发展潜力的代用燃料之一。针对其粘度大的问题，柴油机燃用植物油简单而又经济的方法是对其进行微乳化。 本文首先依据微乳化机理，采用0＃柴油/桐油与乙醇制备不同混合比例的植物油基微乳化燃料，并测定其主要理化特性；然后在电控高压CRDI柴油机上燃用0＃柴油和各微乳化燃料，对比分析发动机性能、排放特性及其燃烧特性的异同；最后得出植物油基微乳化燃料的燃烧与排放规律。本文主要工作和结论如下： （1）基于微乳化机理，试验以0＃柴油/桐油混合液为油相（O），低碳醇（乙醇）为水相（W），在复配乳化剂（油酸/正丁醇）的作用下制备油包水型（W/O）植物油基微乳化燃料。试验制备的微乳化燃料澄清透明，在室温密闭的环境下可稳定存储半年以上。 （2）在考虑燃油动力性及其经济性的前提下，试验制备了四种不同混合比例的植物油基微乳化燃料，分别命名为TD30E20、TD30E40、TD50E20、TD50E40。参照国标进行试验，分别测定各燃油的运动粘度、密度及其低热值等。 （3）在中、小负荷采用两阶段喷射，即预喷射和主喷射相结合，大负荷采用单次喷射的前提下，研究CRDI柴油机燃用各燃油的经济性及其排放特性。研究结果表明：与0＃柴油相比，燃用微乳化燃料使其有效能耗下降，燃油消耗增加；在小负荷时，其NOX的比排放降低，HC和CO的比排放较高；在中、大负荷时，其NOX的比排放增加，HC和CO的比排放则无明显差别；在大负荷时，其碳烟的比排放显著降低。 （4）在两阶段喷射策略下，研究CRDI柴油机燃用各燃料时的燃烧特性，包括燃烧压力及其放热规律的对比分析。研究结果表明：该发动机燃用微乳化燃料，峰值压力和峰值瞬时放热率对应的曲轴转角均相对滞后；随着负荷的增加，微乳化燃料所对应的压力及其放热率增大的同时其峰值均大于0＃柴油，并且各燃油的滞燃期均缩短；由于各微乳化燃料的燃烧放热相对集中，导致其燃烧持续期小于0＃柴油。 |
| 作者： | 张丹 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 祁东辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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