關于噴射參數對高壓共軌柴油機燃用生物柴油碳氫化合物排放影響的研究

賈超超

（四川交通職業技術學院 611130)

關于噴射參數對高壓共軌柴油機燃用生物柴油碳氫化合物排放影響的研究

賈超超

（四川交通職業技術學院 611130)

本文系統研究了高壓共軌柴油機燃用生物柴油時，不同噴油提前角、噴油壓力對所產生的HC排放量的影響，為生物柴油在發動機上的應用提供參考。

高壓共軌；生物柴油；碳氫化合物

0 引言

隨著柴油和汽油儲存量不斷減少，科研人員均在積極研究新能源。當前以柴油機為動力的代替燃料主要為生物柴油，本文主要以高壓共軌柴油機為試驗發動機，分別以生物柴油和柴油為燃燒，通過調整燃油噴射壓力和噴油時刻，研究以生物柴油為燃料發動機的HC排放量[1]。

1 試驗所用生物柴油和裝置

本試驗以地溝油為原材料制備的生物柴油，其十六烷值為50.88，低熱值為42.98 MJ/kg，密度為820 kg/m3，運動粘度為2.2 mm2/s（313K），閃點為329K，硫含量3.93 mg/kg。試驗柴油機為單缸四氣門直噴高壓共軌柴油機，壓縮比為17.4：1，缸徑×沖程為100 mm×125 mm，排量為0.98 L。選用800 r/min和1400 r/min兩種轉速，通過控制器來控制燃油的噴油壓力和時刻，大負荷工況時柴油和生物柴油的循環噴油量分別為40 mg和44.3 mg，燃油溫度為313 K，冷卻液溫度為353 K。

2 碳氫化合物排放特性對比

圖1 大負荷下，噴射壓力和噴射時間對HC的影響

從圖1可以看出，發動機處于800 r/min時，生物柴油的HC排放量低。主要是因為可燃混合氣在轉速低時混合質量差，此時生物柴油中氧元素助燃效果明顯，且點火性能好，燃燒相對充分；HC的排放量隨著燃油噴射壓力的增大而降低。主要是由于噴油器的啟噴動能隨著噴油壓力的變大而隨之增強，同時燃油霧化液滴的平均值變小，從而改善燃燒混合氣質量，燃料燃燒更加充分。

當發動機轉速升高時，噴射壓力的增加對HC排放量的變化影響不明顯；而對于生物柴油而言，當燃油噴射壓力處于80 MPa時，燃燒所產生的HC排放量最高，當燃油噴射壓力處于160 MPa時，燃燒所產生的HC排放量最低，主要是噴油壓力較低時，生物柴油的粘度占主導因素，從而使油氣混合質量差，燃燒效果不良；當噴油壓力變大時，并且轉速較高時，燃油霧化和混合氣混合質量得到明顯改善，加之氧元素的助燃從而使得燃燒更加充分[2]。

3 結束語

當發動機轉速較低時，柴油燃燒所產生的HC排放量大于以生物柴油為燃燒所產生的HC排放量，HC的排放量隨著燃油噴射壓力的增大而降低。當發動機轉速升高時，燃油噴射壓力較低時，燃燒生物柴油所產生的HC排放量最高，燃油噴射壓力較高時，燃燒生物柴油所產生的HC排放量最低。

[1]陸瑤,王銀燕.噴油提前角對柴油機燃燒特性的影響[J].柴油機設計與制造,2011,17(2)：4-9.

[2]柴油機噴油提前角對燃燒性能的影響研究[J].孫文福,王貴新,王建平.內燃機與配件.2016,36(05)：4-8.

TQ013文獻標示碼：A

賈超超（1988—）,男,助教,碩士,研究方向為發動機代用燃料、交通新能源。