柴油正丁醇混合燃料对涡轮增压共轨直喷柴油机排放的影响



柴油正丁醇混合燃料对涡轮增压共轨直喷柴油机排放的影响

乙醇燃料可以作为化石燃料中的含氧燃料添加剂，用作清洁替代燃料，减少温室气体的排放，促进能源可再生利用。研究柴油燃料添加正丁醇之后，对涡轮增压共轨直喷柴油机的影响，并与清洁柴油的工作状态进行比较。试验分别将10%和20%（按体积比例）的正丁醇混合到柴油中。发动机的性能和排放特性的测量按照欧洲稳态循环工况（ESC）标准进行。通过傅里叶变换红外光谱对HC、CO、NOx、甲醛、甲酸和氨的排放量进行测量。通过扫描式电移动微粒分析仪对可吸入PM的大小和数量进行测量。从结果看，相比于清洁柴油燃料，正丁醇混合燃料的NOx排放有所增加。20%正丁醇混合燃料与清洁柴油相比，在低负荷ESC 7、9和11工况下，HC 和CO的排放量明显增加，甲醛和甲酸的排放量也有所增加。对于5%正丁醇混合燃料，可吸入PM的排放量比清洁柴油下降了大约70%～90%，并且50nm以下的可吸入PM较少。对10%和20%正丁醇混合燃料，可吸入PM的排放量分别减少了60%～80%和30%～60%，但是50nm以下的可吸入PM数量较大。丁醇燃料的混合比例较高（大于20%）时，可能会导致柴油燃烧时甲苯和苯等多环芳烃的形成，随着正丁醇混合比例的增加，NO2的排放量也有所增加。所以，柴油中正丁醇燃料的混合比例不能超过20%。

刊名：Applied Energy（英）

刊期：2015年第2期

作者：Byungchul Choi et al

编译：陈鹏飞