丁醇-柴油双燃料发动机的燃烧和排放特性试验研究
正丁醇-柴油对柴油机燃烧及排放影响的试验研究
正丁醇-柴油对柴油机燃烧及排放影响的试验研究胡慧慧;王忠;吴婧;王飞;王燕鹏【摘要】通过配制不同正丁醇掺混比例的正丁醇‐柴油混合油，在不改变供油提前角和燃油系统的条件下，测量了柴油机燃用正丁醇‐柴油混合油的气缸压力、放热率以及NOx 、炭烟等排放污染物，探讨了正丁醇掺混比例对柴油机燃烧过程的影响规律，分析了正丁醇对排放污染物的作用过程。
结果表明：正丁醇掺混比例为0％，5％，10％时，低转速、低负荷工况下，缸内最大燃烧压力分别为6．2MPa，5．9MPa和5．8MPa，与燃烧柴油相比略有降低；高转速、高负荷工况时，缸内最大燃烧压力分别为7．5MPa，7．6MPa，7．7MPa，与燃烧柴油相比稍有增加；随着正丁醇掺混比例增加，柴油机的CO和HC排放升高，在中低负荷下NOx 排放有所降低，高负荷时升高明显，平均增加了6．4％，炭烟排放降低明显，燃用正丁醇添加比例为5％和10％时，在高负荷下炭烟分别下降了25％和36％。
%n‐cylinder pressure ,heat release rate ,NOx and soot emissions of diesel engine fueled with n‐butanol‐diesel blend were measured and the effect of n‐butanol mixing ratio on combustion process was discussed by prepari ng the blended fuel with different n‐butanol content without changing the ignition advance angle and fuel system .Moreover ,the influence of n‐butano on exhaust pollutants was analyzed .The results indicated that the maximum in‐cylinder pressure were 6 .2 MPa ,5 .9 MPa and 5 .8 MPa and slightly decreased at low speed and low load ,and the pressure were 7 .5 MPa ,7 .6 MPa and 7 .7 MPa and slightly increased at high speed and high load when n‐butanol mixing ratio were 0% ,5% and 10% respectively .With the increase of mixing ratio ,CO and HC emissionsincreased ,NOx emission reduced at low load and increased by 6 .4% at high load ,and soot emission significantly improved and reduced by 25% and 36% respectively at high load while n‐butanol mixing ratio were5%and 10% .【期刊名称】《车用发动机》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】6页(P76-80,86)【关键词】正丁醇;混合燃料;燃烧过程;排放;柴油机【作者】胡慧慧;王忠;吴婧;王飞;王燕鹏【作者单位】江苏大学汽车与交通工程学院，江苏镇江 212013;江苏大学汽车与交通工程学院，江苏镇江 212013;江苏大学汽车与交通工程学院，江苏镇江212013;江苏大学汽车与交通工程学院，江苏镇江 212013;江苏大学汽车与交通工程学院，江苏镇江 212013【正文语种】中文【中图分类】TK411.71柴油机具有油耗低、动力性强等优点，但其炭烟排放高，其中的多环芳香烃(PAHs)和多环芳香烃的硝基化合物具有致癌性[1-2]。
LPG／柴油双燃料发动机排放性能研究
LPG／柴油双燃料发动机排放性能研究2004-4-1分享到： QQ空间新浪微博开心网人人网边耀璋祁东辉张春化长安大学引言近年来，我国一些城市相继将柴油车赶出了市区，这种做法，与国际上几十年来汽车动力的柴油化趋势恰恰相反，可能会对我国柴汕车的发展带来一定的负面影响。
禁止柴油车进城是一种行政手段，从管理角度，该禁止的应当是所有小符合国家有关法规、标准或规范的车辆，不论它是甚麽车型，哪怕它是牌子很亮的进口车或者是标称的绿色燃料汽车。
而不应当以车类或车型为界笼统地一刀切。
这些城市发布禁柴令的理由大体上都是认定柴油车所造成的污染比汽油车严重，这个认识显然与业界的看法相反。
原因是柴油车排污中的微粒浓度的确大于汽油车且微粒直观上表现为排气冒黑烟，看得见摸得着，很容易给人以柴油车比汽油车排污严重的表象。
如果柴油机的技术水平欠高，则会使误解加深。
应当正视，我国的柴油车水平与国外先进水平还存在很大的差距。
柴油车尤其是柴油公交车冒黑烟问题确实是大城市尤其是旅游开放城市的心头病。
不管是否禁止柴油车进城，努力提高我国柴油车的技术水平、降低柴油车排污并着重解决冒烟问题都应是当务之急。
1 治理柴油车排污的技术途径治理柴油车污染的渠道，一是从改进柴油机的燃烧系统和燃料供给系统、采用电控技术和后处理技术等方面着，扎扎实实地提高柴油机的技术水平；二是以原柴油机为基础采取一定的技术措施后，改烧或掺烧绿色气体燃料，如天然气(CN G)、液化石油气(LPG)等。
第一项措施是常规技术措施，本文讨论第二项，即代用燃料方面的措施，这是一项在现有技术水平的基础上可以使柴油机冒烟大幅度下降的措施。
考虑到液化石油气携带和加注比天然气方便，能量密度大、续驶里程长，本文侧重介绍液化石油气的应用。
2 LPG／柴油双燃料的应用方式柴油车燃用液化石油气的技术途径有改为点燃式发动机和采用LPG／柴油双燃料两大类。
改为点燃式发动机方案是将柴油机从压燃式改为点燃式，一般是单烧LPG，也可以LPG／汽油两用。
科研课题申报模板：柴油双燃料发动机的排放控制研究
预混合汽油/柴油双燃料发动机的排放控制研究1、问题的提出、课题界定、国内外研究现状述评、选题意义与研究价值。
问题的提出：我国在“十二五”规划中明确提出汽车节能领域目标是“汽车平均油耗比常规电喷汽油车降低10%-20%。
研发重点是系统精确控制”。
汽车节能、减排和降耗是贯彻落实科学发展观，构建社会主义和谐社会的重大举措；是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择；是推进经济结构调整，转变增长方式的必由之路；是提高人民生活质量，维护中华民族长远利益的必然要求。
课题界定：随着经济与社会的飞速发展，汽车保有量的迅速增加，燃油消耗量呈几何倍数增长，汽车排放出来的尾气严重影响了人类的生存环境，汽车节能减排技术成为了一项紧迫而艰巨的任务。
汽油/柴油双燃料发动机主要是利用汽油和柴油各自的物理化学特性的差异，能通过ECU的系统精确控制，减少CO、NOx、SOOT等物质的排放。
因此，研究和控制汽油/柴油双燃料发动机的排放控制，有利于提高发动机的性能，降低能耗和污染物，创造出一定的经济价值和社会价值，具有现实意义。
国内外研究现状述评：随着世界能源形势的日益紧张，环境污染的进一步加剧，发动机行业采用了多种替代燃料方案，提出了许多新型的燃烧方式，以满足日益严格的排放法规要求。
以汽油/柴油双燃料为例，美国威斯康星大学的Reitz教授提出了RCCI燃烧模式，天津大学的尧命发教授提出了HPCC燃烧模式，英国伯明翰大学的Xu等人研究了汽油/柴油混合燃料在HCCI模式燃烧的结果，英国剑桥大学Weall等人研究了汽油/柴油混合燃料在PPCI模式燃烧的结果，其结论显示都能较好的降低碳烟和NOx的排放量。
选题意义与研究价值：为了更好的完成发动机缸内的燃油混合和雾化，RCCI模式和HPCC模式在进气道和缸内分别安装一个汽油喷油器和一个柴油喷油器，汽油/柴油的混合方式、喷油的控制方式上更加复杂，在汽油/柴油双燃料发动机的结构上提出了新的要求。
高比例甲醇柴油双燃料发动机燃烧与排放特性的研究
ｌａ ｅ ｒｔ ｕ ｖ ｌｓｓ ｔ ｈ ｏ － ｅｄ ｃ ｎｅ ｎ ｅ ｉｈ ｌａ ｏ ｄ ｔ ｎ ａ ｄ ｄｅｅ ｑ ｉａｅ ｔｆｅ ｃ ｎ ｅ ｓ ａｅｃ ｒ ｅｃｏ ｅ ｏ ｔ ｅ ｔｐｄ ａ －ｅ ｔｒｕ ｄ ｒｈｇ －ｏ ｄ ｃ ｎ ｉｏ ｎ ｓｌｅ ｕｖ ｌｎ ｕ ｌ ｉ ｉ ｏ —
维普资讯
第４卷 １
第 １ 期
西 安
交
通 大 学 学 报
Ｖｏ． ｌ Ｎ １ １４ ｏ
２０ ０ ７年 １月
Ｊ ＯＵＲＮＡＩ ＯＦ ＸＩＡＮ Ｉ Ｊ ＡＯＴＯＮＧ ＵＮＩ ＲＳ ＴＹ ＶＥ Ｉ
Ｊｎ ０ ７ ａ ．２ ０
高 比例 甲ห้องสมุดไป่ตู้ 柴 油双 燃 料 发 动 机燃 烧 与 排 放 特 性 的 研 究
Ｃｏ ｂｕ ｔｏ ｎ ｍ ｓｉ ｎ ａ ｄ Ｅｍ ｉｓｏ ｓｉ ｎ Ｃｈａ ａ ｔ ｒｓ ｉｓｏ ｇ ｎ ｅ ａ ｉ ｇ ｒ ｃｅ ｉｔｃ ｆａ ＤＩＥｎ ｉ ｅ Ｏｐ ｒ ｔｎ ｏ ｇ ｏ ｒ ｉ ｎ ｏ ｅ ｈ ｎｏ— ｅ ｅ ａ ｅ ｎ Ｈｉ ｈ Ｐｒ ｐｏ ｔｏ ｆＭ ｔ ａ ｌＤｉｓ ｌＤｕ ｌＦｕ ｌ
峰 值 减 小 ， 明预 混燃 烧量 增加 而扩散 燃 烧 量减 少； 负荷 时放 热 率 曲线 型 心 向上 止 点 靠 近 ， 表 高 燃烧
等容 度提 高， 当量 柴油 燃料 消耗 率 显 著 下 降 ； 高 比例 甲 醇 柴油 双 燃料 工作 模 式 下 ， 动 机 的 ＨＣ 在 发
和Ｃ ０排放 有所升 高， Ｎ 和碳 烟排放 大幅度 下降． 但 关键 词 ：柴 油机 ； 甲醇 ； 烧特性 ； 燃 排放 特 性 中 图分类 号 ：Ｔ ２ 文献标 识码 ：Ａ 文 章编 号 ： ２ ３９ ７ （ ０ ７ ０ —０ ４０ Ｋ４ ０ ５ —８ Ｘ ２ ０ ） １０ １ —４
F-T柴油与正丁醇混合燃料的燃烧和排放特性研究
F-T柴油与正丁醇混合燃料的燃烧和排放特性研究原霞;王铁;谷丰收;杨甜甜;孙秀全【期刊名称】《车用发动机》【年(卷),期】2017(000)001【摘要】F-T柴油具有十六烷值高、几乎不含硫和芳香烃的特点,正丁醇是能量密度较高的可再生的生物质燃料.在增压中冷4缸柴油机上对比研究了0号柴油、F-T 柴油和F-T柴油-正丁醇混合燃料的燃烧、排放特性.结果表明:与柴油相比,掺混丁醇后缸内压力峰值、压力升高率降低;燃用F-T柴油-正丁醇混合燃料可同时降低炭烟和NOx排放,随着正丁醇掺混比例的提高炭烟排放显著降低,F-T柴油掺混20%正丁醇的炭烟排放降幅高达67.8%,NOx排放降幅达20.9%.【总页数】5页(P54-58)【作者】原霞;王铁;谷丰收;杨甜甜;孙秀全【作者单位】太原理工大学机械工程学院, 山西太原 030024;中北大学机械与动力工程学院, 山西太原 030051;太原理工大学机械工程学院, 山西太原 030024;太原理工大学机械工程学院, 山西太原 030024;太原理工大学机械工程学院, 山西太原030024;太原理工大学机械工程学院, 山西太原 030024【正文语种】中文【中图分类】TK407.9【相关文献】1.压燃式发动机燃用F-T柴油/生物柴油混合燃料的燃烧及振动特性研究 [J], 冯以卓;张瑞亮;杨甜甜;乔靖;高吉2.F-T柴油/PODE混合燃料的燃烧和排放特性研究 [J], 陈东东;张翠平;张瑞亮;乔靖;高吉3.甲醇/生物柴油/F-T柴油混合燃料燃烧特性与排放特性研究 [J], 王文坤;王铁;曹贻森;左鹏4.EHN添加对柴油-正丁醇混合燃料燃烧和排放特性的影响 [J], 张全长;陈昊;郑尊清;徐佳5.基于AVL-FIRE的生物柴油/正丁醇混合燃料燃烧与排放特性仿真分析 [J], 吉鹏;耿莉敏;王燕娟;陈阳;徐博健;毕磊超;李妍因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
乙醇与柴油混合燃料的燃烧特性和排放特性试验研究
Ｃ 碳 烟 在 小 负荷 时 增 加 、 负荷 时 降低 ． Ｏ、 大 关 键 词 ： 醇 ； 油 ； 烧 特 性 ； 放 特 性 乙 柴 燃 排 中 图 分 类 号 ：４ ４ １ Ｕ ６ ． ７１ 文 献 标 志 码 ： Ａ
Ｅｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌｓｕｄ ｎ ｃ ｍ ｂ ｓｉ ｎ ａ ｄ ｅ ｈ ｕ ｔｅ ｉｓｏ ｐ ｒｍ ｎ ａ ｔ ｙ ｏ ｏ ｕ ｔｏ ｎ ｘ ａ ｓ ｍ ｓ ｉ ｎ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｓｉ ｓ ｏ ｉ ｓ ｌｅ ｉ ｅ ｆ ｌ ｄ ｗｊ ｌ ｎ ｉ ｇ ｒ ｔｏ ｏ ｔ ａ ｏ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｆｄ ｅ ｅ ｎｇ ｎ ｕｅｅ ｔ ｂ ｅ ｄ ｎ ａ ｉ ｆｅ ｈ ｎ ｌ ｈ
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（ ｃ ａ ｉａ ｎ ｌｃｒ ａ ｎ ｉｅ ｒ ｇ Ｃ ｌ ｇ Ｍｅ ｈ ｎｃ ｌ ｄ Ｅ ｅ ｔ ｃ ｌＥ ｇｎ ｅｉ ｏｌ ｅ，Ｈａｎ ｎＵｎｖ ｒｉ ， ｎ ｈ ｕ ５ ３ Ｃ ｉａ ａ ｉ ｎ ｅ ｉａ ｉｅｓ ｙ Ｄａ ｚ ｏ ７ ７， ｈｎ ） ｔ １ ７
丁醇柴油对发动机性能的影响研究
丁醇柴油对发动机性能的影响研究肖明伟;何金戈;张惜辉;陈振斌【摘要】按照体积分数配制出不同配比的丁醇柴油,并在一台双缸直喷式柴油机上,对燃烧不同配比丁醇柴油时发动机的燃油经济性和排放性进行了试验.研究结果表明:在柴油机参数不做改变的情况下,燃烧丁醇柴油的当量燃油消耗率变化不大,颗粒排放显著减少,但HC排放明显增加;CO排放量在小负荷时略有增加,而在中高负荷时明显降低;NOx排放量在中小负荷工况下都有明显降低,但在大负荷工况下有所增加.【期刊名称】《可再生能源》【年(卷),期】2014(032)008【总页数】4页(P1231-1234)【关键词】柴油机;丁醇;当量燃油消耗率;排放【作者】肖明伟;何金戈;张惜辉;陈振斌【作者单位】海南大学机电工程学院,海南海口 570228;海南大学机电工程学院,海南海口 570228;海南大学机电工程学院,海南海口 570228;海南大学机电工程学院,海南海口 570228【正文语种】中文【中图分类】TK4640 引言由于石油资源面临着日益枯竭的危机，世界各国都在致力于研究清洁、低污染以及可再生的生物燃料。
目前常用的生物燃料有甲醇、乙醇、丁醇以及生物柴油等。
当前研究和应用比较广泛的是乙醇和生物柴油，但是丁醇由于诸多优势受到越来越多的重视。
丁醇是近年来国内外开始关注的一种新型替代燃料，它可以利用生物质制取，生物丁醇除了可以从谷物、小麦、甘蔗等提取外，木质茎、稻草、农业残余物、玉米纤维和外皮等均含有大量的纤维素和部分木质素，也可以作为制取生物丁醇的原材料[1]。
与甲醇和乙醇相比，丁醇的热值和能量密度高，汽化潜热小，能与汽油和柴油以较高的比例掺混互溶，同时丁醇的腐蚀性小，不必改造原有发动机燃油供给系统的结构[1]～[4]。
由于这些优点，国内外研究者对其与汽柴油掺混燃烧进行了初步研究。
本文通过发动机台架实验对丁醇柴油混合燃料进行了研究，分析了体积掺混比为10%，15%和20%的丁醇柴油对发动机经济性和排放性的影响，为丁醇柴油的深入研究和推广提供理论和试验依据。
柴油机燃烧乙醇柴油混合燃料的燃油经济性及排放特性研究
汽 车 工程 学报
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柴油机燃烧乙醇柴油混合燃料的燃油经济性及排放特性研究
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丁醇-柴油双燃料发动机的燃烧和排放特性试验研究李鑫;董超;韩伟强;刘兴文;李博仑【摘要】为了深入研究丁醇同分异构体在双燃料发动机上燃烧和排放的差异,基于1台重型6缸涡轮增压柴油机,在转速1500 r/min、缸内循环总能量1280 J/cycle 工况下,针对正丁醇-柴油和异丁醇-柴油双燃料的燃烧和排放特性进行了试验研究.研究结果表明:随着柴油喷射定时的提前,正丁醇-柴油和异丁醇-柴油双燃料燃烧的最大缸内压力相位、放热率峰值相位和θCA10提前,最大缸内压力、缸内最高平均温度和燃烧持续期增加,放热率峰值和最大压力升高率先增大后减小,HC,CO和颗粒物排放降低,而NO x排放先增加后减少.在相同的柴油喷射定时和丁醇替代比条件下,相比于正丁醇-柴油双燃料燃烧,异丁醇-柴油双燃料燃烧的θCA10,θCA50和θCA90均提前,滞燃期和燃烧持续期变短,最大缸内压力、放热率峰值和最大压力升高率降低,HC和NO x排放较高,而CO和颗粒物排放较低.【期刊名称】《车用发动机》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】8页(P77-84)【关键词】正丁醇;异丁醇;柴油;双燃料;燃烧;排放【作者】李鑫;董超;韩伟强;刘兴文;李博仑【作者单位】西华大学流体及动力机械教育部重点实验室 ,四川成都 610039;国家汽车质量监督检验中心 ,湖北襄阳 441004;西华大学流体及动力机械教育部重点实验室 ,四川成都 610039;西华大学流体及动力机械教育部重点实验室 ,四川成都610039;西华大学流体及动力机械教育部重点实验室 ,四川成都 610039【正文语种】中文【中图分类】TK421.2近年来，采用缸内直喷高活性燃料+气道喷射低活性燃料的双燃料(或RCCI)燃烧模式已成为国内外的研究热点。
该模式能够通过调节缸内工质的活性分布和梯度有效地控制燃烧相位、放热规律并降低压力升高率，可在全工况范围内实现稳定燃烧[1-2]。
相关研究表明[3-7]双燃料燃烧模式在提高热效率和降低污染物排放方面极具潜力。
Kokjoh[8]等研究发现，与传统柴油燃烧相比，采用汽油-柴油双燃料燃烧模式能使指示热效率提高约16.4%。
Splitter[9]等也指出，汽油-柴油双燃料燃烧模式可使指示热效率达到约60%。
此外，Benajes[10]、尧命发[11]等研究发现，采用双燃料燃烧模式可在不使用后处理技术条件下使NOx和Soot排放接近于0。
目前，醇类燃料(如甲醇、乙醇、丁醇等)作为低活性燃料已被广泛应用于双燃料燃烧模式。
与甲醇、乙醇相比，丁醇具有较高热值、较高能量密度、较高闪点、密度与柴油接近、对燃油管路无腐蚀性等优异的物理化学性质，已被认为是一种更具潜力的应用于双燃料燃烧模式的低活性燃料[12-13]。
针对采用丁醇作为低活性燃料的双燃料燃烧模式，国内外学者已开展了大量的研究工作。
Chen[14]等对正丁醇-柴油双燃料燃烧的研究结果表明，在低EGR率(15%)时，正丁醇比例的增加将增大缸压峰值和放热率峰值，减小燃烧持续期；而在高EGR率(45%)时，正丁醇比例的增加降低了缸压峰值和放热率峰值，并使着火始点推迟、燃烧持续期增加。
Soloiu[15]等指出正丁醇-生物柴油双燃料燃烧可通过控制燃烧相位改变NOx-Soot的折中关系，同时使NOx和Soot分别降低74%和98%。
Ruiz[16]等还研究了正丁醇-柴油双燃料燃烧模式对颗粒物物理化学性质的影响。
结果表明，与传统柴油燃烧相比，正丁醇-柴油双燃料燃烧能够增强颗粒物的氧化反应活性，并使其活性表面积和可溶性有机成分增加。
此外，Lopez[17]等还指出正丁醇-柴油或乙醇-柴油双燃料燃烧均可提高发动机的有效热效率；相比于乙醇，正丁醇是一种更加优异的低活性燃料，能够更好地改变污染物排放之间的折中关系。
丁醇有正丁醇、仲丁醇、异丁醇和叔丁醇4种同分异构体。
它们虽然均具有OH基官能团，但分子结构(羟基位置和碳链结构)存在明显差异。
大量的研究表明，4种同分异构体分子结构上的差异将引起不同的燃烧与排放行为。
Moss[18]等利用详细化学反应动力学模型通过反应通量和敏感性分析发现，由于正丁醇和异丁醇在化学反应过程中主要发生脱氢和热分解反应，产生高活性的H原子和羟基自由基，为高反应活性的异构体；而叔丁醇和仲丁醇在化学反应过程中主要发生脱水反应，产生较稳定的低活性自由基，为低反应活性的异构体。
Gu[19]等在定容燃烧弹上研究了4种丁醇同分异构体的层流燃烧速度。
结果表明，分子结构对层流燃烧速度有较大影响，4种同分异构体的层流燃烧速度从大到小依次为正丁醇，仲丁醇，异丁醇，叔丁醇。
Stranic[20]等在激波管中测量了4种丁醇同分异构体的着火延迟时间。
他们发现4种同分异构体的着火延迟时间从小到大依次为正丁醇，仲丁醇和异丁醇，叔丁醇。
此外，Viteri[21]等在管流反应器中研究发现，4种丁醇同分异构体在高温分解反应中生成的Soot浓度从高到低依次为叔丁醇，仲丁醇，正丁醇，异丁醇。
Singh[22]等在逆流扩散火焰的研究中也指出，在多环芳香烃(PAHs)的生长阶段，仲丁醇生成的PAHs最少，叔丁醇生成的PAHs最多，正丁醇和异丁醇生成的PAHs介于两者之间。
综上所述，丁醇-柴油双燃料发动机燃烧与排放的研究主要集中于正丁醇，而针对异丁醇-柴油的双燃料发动机燃烧和排放的研究却鲜有报道，已有的关于异丁醇的研究均是与柴油掺烧开展的[23-25]。
正丁醇、异丁醇两种同分异构体的燃烧与排放行为的差异性研究也主要是在定容燃烧弹、激波管等装置上基于单一燃料燃烧的基础研究，而对双燃料发动机燃烧和排放的影响差异性却鲜有报道。
鉴于此，本研究在1台双燃料发动机上，分别以正丁醇和异丁醇作为低活性燃料，柴油作为高活性燃料开展了燃烧试验，分析了正丁醇-柴油和异丁醇-柴油双燃料燃烧的燃烧和排放特性，并比较了两种丁醇同分异构体在燃烧和排放方面的差异。
1 试验设备和方法1.1 试验发动机与设备试验发动机为1台排量8.4 L、6缸、直列涡轮增压柴油机，其基本参数见表1。
为了实现双燃料燃烧，在进气管上增加一套丁醇供给系统，其喷射压力和喷射时刻分别为0.5 MPa和0°ATDC。
丁醇供给系统和原机柴油供给系统均由课题组自行开发的电控单元(ECU)进行控制，可实现对丁醇和柴油喷射时刻和喷油脉宽的灵活柔性调节。
丁醇和柴油的消耗量分别由ToCeiL-CMFD015型和ET2500型智能油耗仪进行测量。
缸内燃烧参数采用课题组自行开发的燃烧参数采集与分析系统进行测量。
该系统由Kistler 6125C型缸压传感器、Kistler 5011B10型电荷放大器、NI USB6353型采集卡和E6C2-CWZ3E型光电编码器等组成。
气体排放(CO,NOx,HC)测量采用HORIBA MEXA-7100DEGR型气体排放分析仪；颗粒物测量采用Cambustion DMS500 MKII快速型微粒光谱仪，粒径测量范围为5～1 000 nm，带有两级稀释系统，试验设定稀释比分别为4∶1和150∶1，稀释气体为高纯空气。
图1示出试验台架示意。
表1 试验发动机基本参数缸径113柴油喷射系统高压共轨行程140进气门开启角/(°)-369压缩比17.5∶1进气门关闭角/(° )-161喷孔数8喷孔直径/mm0.15燃烧室形状ω 型喷雾锥角/(°)150图1 试验台架示意1.2 试验燃料试验用柴油为0号国五柴油，正丁醇和异丁醇为纯度99.9%的分析醇，其理化性质见表2。
表2 试验用燃料理化性质[12-13]特性柴油正丁醇异丁醇氧质量分数/%21.6221.62自燃点/℃200～250343415.6十六烷值51～5912研究法辛烷值96113低热值/MJ·kg-142.833.1933.11沸点/℃180～360117.7108理论空燃比14.311.211.2汽化潜热/MJ·kg-10.250.6260.684密度(20 ℃)/g·cm-30.820.810.802黏度(40 ℃)/mm2·s-11.9～4.12.5444.3121.3 试验方法试验过程中，保持冷却水出水温度和机油温度分别为(80±1)℃和(85±1)℃，进气温度保持为(30±1)℃。
在转速1 500 r/min、缸内循环总能量1 280 J/cycle、不同柴油喷射定时和丁醇替代比条件下，研究进气道喷射不同分子结构丁醇(正丁醇和异丁醇)对双燃料发动机燃烧和排放的影响规律。
试验工况见表3。
表3 试验工况转速/r·min-11 500循环总能量/J1 280丁醇替代比rx/%50,60柴油喷射压力/MPa80丁醇喷射压力/MPa0.5丁醇喷射时刻/(°)0柴油喷射时刻/(°)-35,-18,-8平均有效压力/MPa0.3丁醇替代比定义如下：(1)式中：mD为柴油的质量流量；HuD为柴油的低热值；mx为进气道喷射燃料的质量流量；Hux为进气道喷射燃料的低热值；rx为丁醇替代比；下标x为n或iso，分别代表正丁醇或异丁醇。
2 结果与分析2.1 燃烧特性图2示出转速1 500 r/min、缸内循环总能量1 280 J/cycle工况，当丁醇替代比为50%和60%时，柴油喷射定时分别为-8°，-18°，-35°ATDC的缸内压力和瞬时放热率曲线。
由图2可知，随着柴油喷射定时的提前，最大缸内压力和瞬时放热率峰值所对应的曲轴转角均提前，最大缸内压力逐渐增加，瞬时放热率峰值先增大后减小。
这主要是由于随着柴油喷射定时的提前，缸内形成可燃混合气的时刻提前且缸内工质的混合时间增长，致使缸内工质更早地发生燃烧反应，并使预混燃烧比例增加，因此，最大缸内压力和瞬时放热率峰值所对应的曲轴转角提前，最大缸内压力增加。
然而，柴油喷射定时提前虽然能够增大预混燃烧比例，促进瞬时放热率峰值增加，但也降低了缸内工质着火时刻所对应的缸内压力和温度，并使局部空燃比增大，可燃混合气活性降低，从而抑制可燃混合气的燃烧反应速率。
因此，在上述因素的综合作用下，瞬时放热率峰值随柴油喷射定时的提前而呈现先增大后减小的趋势。
图2 不同柴油喷射定时下缸内压力和瞬时放热率另外，由图2还可发现，在相同的柴油喷射定时和丁醇替代比条件下，异丁醇-柴油双燃料燃烧的滞燃期明显短于正丁醇-柴油，且其最大缸内压力和瞬时放热率峰值也明显低于正丁醇-柴油。
通常十六烷值(或辛烷值)是评价燃料自燃着火能力的重要参数之一，燃料的十六烷值越高或辛烷值越低，越容易引发自燃着火，滞燃期越短。