论文部分内容阅读
随着《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ阶段)》(GB17691-2005)第Ⅳ阶段的全面实施,以高压共轨技术为代表的柴油发动机电控技术以其在全工况下可灵活控制喷油量、喷射压力、喷油正时从而可以有效降低油耗与排放的优势越来越受到各汽车厂商的关注。柴油发动机具有压缩比大、燃料转化为功的效率高、耗油少等优点,一般车用柴油机比具有相同动力性能的汽油机节约燃料30%左右。然而低温柴油对于发动机运行性能的影响极大,容易造成发动机无法启动、行车过程中发动机断油熄火(即挂蜡)、燃油雾化不良、发动机燃烧状况差、排放恶化等故障。因此针对柴油预热对发动机性能影响的研究逐渐深入。本文通过大量阅读柴油发动机节能减排、动力提高以及生物柴油应用等方面的国内外文献,总结出柴油温度的变化对发动机的动力性、经济性及排放性等发动机使用特性方面的具体影响。而后对燃油温度与燃油自身物理特性以及发动机的喷油特性、燃烧特性之间的关系进行了研究。进而针对本文的研究目的对发动机燃油的预热方案进行的探讨与评价,以恒温水浴加热法为本文试验的燃油加热方法,并设计了基于柴油(0#、20#和-35#柴油)预热的发动机性能试验系统。试验结果表明：柴油温度升高,柴油的密度、粘度及弹性模量等减小,从而引起发动机的蓄压管压力、喷油量及喷油率等参数减小,发动机的喷雾蒸发率会提高。柴油理化参数及发动机喷射性能的改变会使发动机的气缸压力及缸内最高燃烧压力等参数降低,主燃期阶段延长。发动机喷油量减小,燃油消耗量自然呈现降低趋势。燃油温度在50-90℃区间内,温度每升高10℃,三种牌号柴油的燃油消耗率下降幅度分别是0.85%,0.78%和0.67%。由于单次喷射入气缸内的燃料燃烧的放热总量减少,气缸平均有效压力低,从而使发动机的功率在小范围内有所降低。燃油温度在50-90℃区间内,温度每升高10℃,分别使用三种牌号柴油的发动机功率下降幅度分别是0.43%,0.47%和0.56%。发动机燃烧的主燃期延长,致使排气温度升高,通过涡轮增压装置使进气温度升高。燃料在高温裂解作用下会产生大量的碳颗粒物,造成发动机排放污染物浓度有所升高,含蜡量较高及添加降凝剂的燃料在高温裂解作用下该现象显著。