中型车辆用醇类-汽油机的性能及排放分析
从发动机动力特性、排放、燃烧和特定尺寸的微粒排放量角度分析添加了醇类的混合汽油燃料与纯汽油燃料在发动机燃烧过程中的对比特性。研究发现,在热效率方面,混合燃料散失的热量更少,燃料利用率更高。按照所添加醇类的体积分数值,可以定义燃料类别有M10和M20醇类的混合燃料。
添加了醇类燃料的汽油,其抗爆性能比普通汽油有所提升。醇类具有特殊的分子结构,其辛烷值平均为108.7,而且分子结构内含有较多的氧元素,都可以促进燃料燃烧,并且可以降低NOx产生,因而其燃烧效率和排放性能均优于比传统汽油。抗爆性好的燃料,尤其适用于高压缩比的汽油机,可提升发动机动力性能。
当采用M85的醇类混合燃料时,发动机CO和NOx排放可以降低23%和80%,这是改进排放性能的一个有效策略。如同一型号的发动机,在转速为1500r/min时,M10与普通汽油的CO排放持平,而M20的排放却只有M10的1/2;当转速为2500r/min时,M20的排放仍然最低,而M10的NO排放比普通汽油的排放低20%;当转速在3500r/min时,M20的NO排放仍然最低,仅为其它两种燃料的25%。在对CO进行测试时,也呈现上述相似的情况。在动力性能方面,当辛烷值较高的醇类添加在普通汽油中后,除了能够提高混合燃料的整体抗爆性能外,还可以提高发动机的动力输出。如使用M10的醇类燃料后,发动机的输出功率可以提高5%。
网址:http://www.sciencedirect. com/science/article/pii/ S0378382013003962
作者:Avinash Kumar Agarwal et al
编译:张聪