关于喷射参数对高压共轨柴油机燃用生物柴油碳氢化合物排放影响的研究

贾超超

（四川交通职业技术学院 611130)

关于喷射参数对高压共轨柴油机燃用生物柴油碳氢化合物排放影响的研究

贾超超

（四川交通职业技术学院 611130)

本文系统研究了高压共轨柴油机燃用生物柴油时，不同喷油提前角、喷油压力对所产生的HC排放量的影响，为生物柴油在发动机上的应用提供参考。

高压共轨；生物柴油；碳氢化合物

0 引言

随着柴油和汽油储存量不断减少，科研人员均在积极研究新能源。当前以柴油机为动力的代替燃料主要为生物柴油，本文主要以高压共轨柴油机为试验发动机，分别以生物柴油和柴油为燃烧，通过调整燃油喷射压力和喷油时刻，研究以生物柴油为燃料发动机的HC排放量[1]。

1 试验所用生物柴油和装置

本试验以地沟油为原材料制备的生物柴油，其十六烷值为50.88，低热值为42.98 MJ/kg，密度为820 kg/m3，运动粘度为2.2 mm2/s（313K），闪点为329K，硫含量3.93 mg/kg。试验柴油机为单缸四气门直喷高压共轨柴油机，压缩比为17.4：1，缸径×冲程为100 mm×125 mm，排量为0.98 L。选用800 r/min和1400 r/min两种转速，通过控制器来控制燃油的喷油压力和时刻，大负荷工况时柴油和生物柴油的循环喷油量分别为40 mg和44.3 mg，燃油温度为313 K，冷却液温度为353 K。

2 碳氢化合物排放特性对比

图1 大负荷下，喷射压力和喷射时间对HC的影响

从图1可以看出，发动机处于800 r/min时，生物柴油的HC排放量低。主要是因为可燃混合气在转速低时混合质量差，此时生物柴油中氧元素助燃效果明显，且点火性能好，燃烧相对充分；HC的排放量随着燃油喷射压力的增大而降低。主要是由于喷油器的启喷动能随着喷油压力的变大而随之增强，同时燃油雾化液滴的平均值变小，从而改善燃烧混合气质量，燃料燃烧更加充分。

当发动机转速升高时，喷射压力的增加对HC排放量的变化影响不明显；而对于生物柴油而言，当燃油喷射压力处于80 MPa时，燃烧所产生的HC排放量最高，当燃油喷射压力处于160 MPa时，燃烧所产生的HC排放量最低，主要是喷油压力较低时，生物柴油的粘度占主导因素，从而使油气混合质量差，燃烧效果不良；当喷油压力变大时，并且转速较高时，燃油雾化和混合气混合质量得到明显改善，加之氧元素的助燃从而使得燃烧更加充分[2]。

3 结束语

当发动机转速较低时，柴油燃烧所产生的HC排放量大于以生物柴油为燃烧所产生的HC排放量，HC的排放量随着燃油喷射压力的增大而降低。当发动机转速升高时，燃油喷射压力较低时，燃烧生物柴油所产生的HC排放量最高，燃油喷射压力较高时，燃烧生物柴油所产生的HC排放量最低。

[1]陆瑶,王银燕.喷油提前角对柴油机燃烧特性的影响[J].柴油机设计与制造,2011,17(2)：4-9.

[2]柴油机喷油提前角对燃烧性能的影响研究[J].孙文福,王贵新,王建平.内燃机与配件.2016,36(05)：4-8.

TQ013文献标示码：A

贾超超（1988—）,男,助教,硕士,研究方向为发动机代用燃料、交通新能源。