低成本含水乙醇对汽油机燃烧排放的影响研究



低成本含水乙醇对汽油机燃烧排放的影响研究

乙醇是一种可再生燃料，被认为是对抗全球变暖和减少污染物排放的很好选择，但其热值较低，相比于汽油会增加燃料消耗，因此致使乙醇燃料的使用缺乏吸引力。而能源的需求要求生产乙醇，特别是乙醇浓度小于80%时可减少能源消耗，这种燃料的成本很低。探讨了以含水乙醇作为汽油机燃料的可行性，该发动机可以使用乙醇中含有40%水的混合物。为了使燃烧阶段的质量燃烧率固定在50%而做了进一步的试验，使用4冲程单缸0.668L发动机，以乙醇为燃料，采用进气道喷射分层系统、电子控制节气门结构并且火花塞位于涡流室。测试表明，尽管这种燃料含有大量的水但燃烧稳定，燃烧结果表明，水含量高的乙醇可以降低NOx和CO排放。

研究了含水乙醇在汽油机中的使用，随着燃料中水含量的增加，工作指示效率没有减少，显示值大于30%。通过使用高压缩比和其它电子技术等来提高发动机的工作效率，并确定未燃烧区域的温度。水乙醇混合物的高抗震性能与低温特性可作为延长爆震极限的解决方案，能够在多种工况下减少爆缸。降低燃烧温度可直接降低NOx排放，这种低温特性使NOx约降低到初始值的3.5倍。尽管水化程度高，但水的比例达到20%没有观察到CO排量的增加，而超过这个值由于燃烧不充分CO排量会增加，从而证明使用高含水的乙醇是可行的。

Mario Martins et al.SAE 2015-01-0954.

编译：郭永奇