基于共轨系统喷射的生物柴油燃料喷雾特性和燃烧特性研究

基于共轨系统喷射的生物柴油燃料喷雾特性和燃烧特性研究

研究了生物柴油燃料在不同条件下，其在柴油机中的点火特性和燃烧特性。试验条件包括高达极限压力300MPa的喷射压力，喷嘴孔的直径分别为0.16mm和0.08mm两种孔径，还有燃料自身的一些特性如沸点、十六烷值、喷雾中的含氧量等。采用棕榈树中提取的植物油作为生物柴油的原材料，描述了喷雾蒸发过程的特性，采用氢氧化合发光技术测量点火情况和火焰燃烧长度。

试验在一个恒定容积的容器中进行，用以模拟共轨系统喷射燃料时的静态环境。恒定容积的容器中可以产生柴油机气缸中典型的热动力学环境。同时，试验设备中配置了可以产生高达300MPa喷射压力的高压生成器，2个不同直径的喷嘴以及响应的喷射驱动器等控制器。为了获得蒸汽状态下喷雾的图像，试验中采用氙灯进行照射，以对容器内部进行成像。

试验结果表明，由于生物柴油燃料具有较高的沸点，所以相比柴油来说具有更长的液态持续时间。在喷嘴孔径不同的情况下，0.16mm孔径的点火范围比0.08mm的点火范围更大。在喷射压力由100MPa增长到300MPa的过程中，由于燃气的混合过程不断增强，点火延迟时间得到了缩短，同时其更高的十六烷值和含氧量也使生物柴油燃料的点火延迟时间相比柴油更短。同样，由于喷嘴孔径的变小促进了燃料和空气的混合，因而也获得了同样的结果。研究还发现，生物柴油燃料比柴油燃烧后产生的排放颗粒更少，主要在于生物柴油燃料具有更高的含氧量。

刊名：Fuel（英）

刊期：2013年第14期

作者：Olawole Abiola Kuti et al

编译：吴玉杰