乙醇汽油混合燃料的燃烧和排放特点分析

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１２ Ｉ 发 动机 的动 力性 和燃 油经 济性 ．．
０’
一
Ｍ．￣ｍｍ Ｃｈ Ｂ ｔ ｅｋ在 节 气 门全 开 、００ ２ｏ 转速 和 压 缩 比 为 ６的 条 件 下 ， 用 Ｅ Ｏ 燃 Ｍ、
特性直接 相关 ， 它是整个 内燃机工作 循环模 拟的中心环节。通过对燃烧过程的数值模拟 对内燃机的进气 、 着火、 燃烧和排放等一系列
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度， 这可以使平均指示功、 输出功率和热效率 等得以提高。然而却可能导致氮氧化合物排
放的增加， 并且提高缸 内压力和温度也可能
２ ・ ２
叉 技 圆 目 车术
与相应 参 考 文 献 的实 验 结 果 进 行 比较 ，
１ 燃烧特点
１ １ 燃烧 模型 ． 内燃 机 的燃 烧过 程与 内燃 机 的基 本 运行
表明该模型能够正确地计算燃用乙醇汽油混 合燃料的燃烧过 程 ， 同时发现乙醇体积分数 为 ２％的混合燃料可 以加快火焰传播 ， ５ 提高
燃烧速 率 ， 生 比汽 油 要 高 的 气缸 压 力 和 温 产
成是理想混合气体 ， 由空气 、 燃油蒸汽和残余 废气组 成 ； 燃 烧 过 程 中假 设 气 缸 为 两 个 热 在
力学 区域 ， 别是未 燃 区 和 已燃 区 ， 分 已燃 气 体
的成分主要受化学反应平衡决定。该模型的 数值计算在盆型燃烧室 、 压缩 比为 ９２ 额定 ．、 转速 为 ５０ｑ 等条件 和参数 下展开 。 ００蛐
Ｅ Ｘ和 Ｅ 。 似
Ｃｈ 在高 比例混合燃料的燃油经济性上的实 ｅｋ
验 结果 并 不完全 一致 ， 明在 Ｅ ０ 或 者在 表 Ｍ５ 处 Ｅ ５ Ｅ ０ 间可 能存 在一 个 极 值 点 ， Ｍ ０ Ｍ１ｏ之 在 该 点右 方 的混合 燃料 的燃 油 经济 性 都 比 Ｅ Ｏ Ｍ
要低。
叉 技 团 目 车术
乙 醇汔油 混 合燃 料 帕燃 烧和排 放 猪 点分析
中山职业技 术学院 口 郭 美华
浙江吉利汽车技术中心
口 杜宝杰
［ 要】 乙醇汽油混合燃料是一种新 兴的代石 油燃料， 摘 它可 以提 高发动机的抗爆震性
能、 改善 燃烧质 量 ， 并能 降低尾 气排 放 对环 境造 成 的 污染 。综合 分 析 了国 内外近 年 来 乙醇 汽 油混合燃料 的研 究成 果 ， 点对 其 燃烧 和排 放特 点进 行 归纳和 总 结 ， 讨 了乙醇汽 油混 重 探
合燃料的发展趋势以及有待进一步研究的若干课题。 ［ 关键词 】 乙醇 电喷汽油机 燃烧 排放 过程进行仿真计算 ， 将这短暂 而又极其复杂
的动态 过 程尽 可 能 准确 地 展 现 出来 ， 深 入 为 研究其 内在机 理 提 供 有效 的手 段 和 方法 ， 同
Ｏ 前 言
伴 随 着 工 业 生 产 和交 通 运 输 的快 速 发
发动机的热效率和输出功率。然而如果使用
纯 乙醇 作 燃 料 ， 必 须 对 发 动 机 进 行 改 装 。 就 因此改 变 方 向 ， 研 究 重 点放 在 乙 醇 汽 油 的 把 混合燃 料 上 ， 而 避 免 对 发 动 机 进 行 改 装 。 从 为 了更好 地 发挥 乙醇 汽 油 混合 燃 料 的优 势 ， 有必要对 汽 油机 燃用 混合 燃料 后 的燃 烧 和排 放特点做 深入 细 致 的 研究 ， 而 为 混合 燃 料 从 的实 用化打 下坚实 的基础 。
目前在 乙醇汽 油混 合 燃 料 的实 验 研究 中 主要使 用 的是 纯 汽 油 、 油 和 混 合 燃 料 这 三 汽 种燃料 。它们 的 主 要 区别 在 于 ： 汽 油 中不 纯 含任何 添 加 剂 ， 油 则 含 有 一 定 体 积 分 数 的 汽 甲基 叔丁 基 醚 ， 混 合 燃 料 是 将 乙醇 加 入 纯 而 汽油 或者 汽油 当 中。 以添 加 乙醇 的体 积分 数 为依 据 ， 定 为 ｘ， 前 两 种 燃 料 可 分 别 记 假 则 为 ：０和 Ｅ ０ 相 应 的混 合 燃 料 就分 别 记 为 ： Ｅ Ｍ ，
损坏发 动 机 的活 塞 和 进 、 气 门等 部 件 。当 排 然 为燃 料 使 用 的缺 点 （ 水 溶 性 和 挥 如
效率就 比汽油要大 的多， 但是 由于它 的热值 较低 ， 使得燃油经济性显著下降 ， 需要较大的 供油量与之配合 ， 以必须调整供油系统 以 所 使燃 油泵 和喷油器 能满 足较大供 油量 的要 求； 同时还发 现在较低 的负荷 下 ， 燃用 Ｅ ８ Ｍ５ 需 要一 个 小 的点火 提前 来 补偿 较 慢 的 火焰 燃 烧期 ； 另外 两种混合 燃料的燃烧持续期都较 快， 与汽油相当， 这表 明混合燃料能够在汽油 机 中有 效 地燃烧 而 不需 要 对 点火 时 刻 做 很大
的 调 整 。但 Ｋ．Ｖ ｒｅ等 人 和 Ｍ． ａａ ａｄ Ｂｈｎ—ｉ ｎ
发性等）在实际运行 中可能会产生不一致甚 ，
至是 相反 的结 果 ， 以必 须 再 进 行 相 应 的实 所 验验 证 ， 以更 充 分 地 证 明 乙醇 汽 油 混 合 燃 料
的优 越性 。 １２ 混合燃 料对 发动 机性 能影 响 的比较 ．
放性 能 。 ２０ 年 Ｈ ｌ ０５ 妇 ｔ 发 展 了湍 流 燃 烧 ａ ｒ
再者乙醇 的辛烷值高于汽油 ， 以提高发动 可
机 的抗爆 震性 能 ， 可 以提 高 压缩 比以改 善 还
模型 ， 建立 了 乙醇 汽 油 混合 燃 料 的湍 流 火 焰 传播模 型 ： 进 气 和 压 缩 过程 将 缸 内工 质 看 在
展， 能源短缺成为一个令人担忧的问题 ， 于是 各种新能 源技术也应运 而生 ， 乙醇汽油混合 燃料就是其中的一种。乙醇能够通过农作物
发酵 和蒸 馏得 到 ， 以说是 一 种可 再 生 能源 ； 可
时可以为内燃机 的设计、 制造 和改进提供 最 佳参数 ， 以提高内燃机的动力性 、 经济性和排