電噴單缸柴油機應用生物燃油和低硫柴油的對比研究

電噴單缸柴油機應用生物燃油和低硫柴油的對比研究

研究人員正在將目光轉向可持續燃料，如生物燃油等。然而，生物燃油與石油燃料之間存在較大的差異，這種差異使得兩種燃料在發動機中的燃燒情況有很大的不同。因此，在發動機中使用生物燃油時必須考慮其特有的屬性。例如，機械燃油噴射系統噴射正時就易受燃油密度變化的影響。另外，不同的生物燃油其燃燒性能也截然不同。目前的發動機大都有很先進的控制系統，但為彌補不同燃油差異的影響，通常需要對發動機進行調整。研究生物燃油對發動機性能和排放的影響是必要的。

分別制備了4種以大豆、麻瘋樹、牛油和棕櫚油為原料的生物燃油。對不同燃料性質進行回歸分析后發現，不同燃料的密度、不飽和度與含氧量相關，與粘度、能量含量、十六烷值和飽和度呈反比例關系。此外，脂肪酸鏈的平均長度越長，其粘度和能量含量越高，燃油密度則越低。將4種燃油分別注入單缸壓縮點火發動機，分析不同燃油特性對燃燒相位、燃燒效果和尾氣排放的影響。發動機采用電控燃油共軌系統，用以對燃油噴射進行精確控制。

研究結果表明，燃油粘度、能量以及分子結構是改變發動機燃燒特性的關鍵因素。與低硫柴油相比，噴射正時和生物燃油特性的共同作用可降低NOx排放，尤其是燃油粘度特性對燃油霧化和隨后的燃燒效果及排放都有較大影響。在燃油噴射過程中，隨著燃油粘度的增加，應加大噴射壓力，以更有效地混合長鏈燃油分子，促進預混合燃燒，使燃油更充分。

MichaelMangusetal. Energy Fuels 2014,28,3849 -3862.

編譯：賀蓉