电喷单缸柴油机应用生物燃油和低硫柴油的对比研究

电喷单缸柴油机应用生物燃油和低硫柴油的对比研究

研究人员正在将目光转向可持续燃料，如生物燃油等。然而，生物燃油与石油燃料之间存在较大的差异，这种差异使得两种燃料在发动机中的燃烧情况有很大的不同。因此，在发动机中使用生物燃油时必须考虑其特有的属性。例如，机械燃油喷射系统喷射正时就易受燃油密度变化的影响。另外，不同的生物燃油其燃烧性能也截然不同。目前的发动机大都有很先进的控制系统，但为弥补不同燃油差异的影响，通常需要对发动机进行调整。研究生物燃油对发动机性能和排放的影响是必要的。

分别制备了4种以大豆、麻疯树、牛油和棕榈油为原料的生物燃油。对不同燃料性质进行回归分析后发现，不同燃料的密度、不饱和度与含氧量相关，与粘度、能量含量、十六烷值和饱和度呈反比例关系。此外，脂肪酸链的平均长度越长，其粘度和能量含量越高，燃油密度则越低。将4种燃油分别注入单缸压缩点火发动机，分析不同燃油特性对燃烧相位、燃烧效果和尾气排放的影响。发动机采用电控燃油共轨系统，用以对燃油喷射进行精确控制。

研究结果表明，燃油粘度、能量以及分子结构是改变发动机燃烧特性的关键因素。与低硫柴油相比，喷射正时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对燃油雾化和随后的燃烧效果及排放都有较大影响。在燃油喷射过程中，随着燃油粘度的增加，应加大喷射压力，以更有效地混合长链燃油分子，促进预混合燃烧，使燃油更充分。

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

编译：贺蓉