F-T 柴油摻混醇醚燃料發動機的燃燒和排放特性

李 鵬，朱建軍，吳子龍

（太原理工大學機械工程學院車輛工程系，山西 太原 030024）

1 引言

我國煤炭資源十分豐富，作為先進煤化工的產物：F-T 柴油、聚甲氧基二甲醚和甲醇對我國的能源安全來說具有非常重要的戰略意義。F-T 柴油的十六烷值極高，并且硫含量和芳香烴含量均比較低，可以有效的減少柴油機的碳煙和NOx排放，是一種十分理想的代用燃料[1]。聚甲氧基二甲醚（PODE）是一種含氧量和十六烷值均很高的燃料，可以以任意比例加入柴油中，用來改善缸內的燃燒質量，減少污染物的排放[2]。甲醇作為一種含氧量很高的可再生能源，可降低柴油機污染物的排放，再加上其產量和成本方面的優勢，使其成為一種十分具有應用前景的代用燃料[3-4]。

甲醇的十六烷值很低，在柴油機上直接壓燃不易實現，一般采用將其與柴油混合形成乳化液的形式來使用，而F-T 柴油的燃燒特性比柴油更加優秀，將F-T 柴油與甲醇摻混可很好的解決了NOx和soot 排放的trad-off 關系[5-6]。但由于F-T 柴油與甲醇在不添加任何助溶劑的情況下很難實現互溶，因此選擇將PODE添加到摻混燃料中，這樣不僅可以為氣缸內的燃燒提供更多的氧，而且可在一定程度上使F-T 柴油、甲醇和PODE 實現互溶[7]。這三種燃料的理化特性可以實現優勢互補。一方面，甲醇的汽化潛熱值和辛烷值較高，可以有效降低PODE 和F-T 柴油的燃燒速度，從而使缸內燃燒變得更加平緩；另一方面，PODE 和F-T 柴油的十六烷值較高，可以加快甲醇在氣缸內的燃燒，彌補了甲醇自燃性差的缺點；……