乙醇柴油添加劑對柴油機的性能影響及其顆料物排放的熱解動力學分析.pdf

1、隨著全球石油資源的逐漸減少以及全球環(huán)境污染的持續(xù)加劇,尋找替代能源、提高柴油機的燃燒效率和減少排氣污染成為國內(nèi)外的重要研究課題。柴油添加劑可以改變?nèi)剂系睦砘匦?改善燃料的燃燒,減少污染物排放,是目前研究熱點之一。
　　 本文針對乙醇柴油十六烷值低的特點,在乙醇柴油中添加十六烷值改進劑及消煙劑,研究了兩種添加劑與乙醇柴油的相溶性,并通過試驗和計算分析了其理化特性。
　　 通過YZ4DB3柴油機臺架試驗,研究了柴油機燃用含

2、有不同比例添加劑的乙醇柴油的動力性、經(jīng)濟性和排放性。結果表明:隨著十六烷值的增加,高負荷時柴油機CO排放、HC排放會隨之升高,但Nox排放濃度會下降。隨著消煙劑比例的增加,CO排放、HC排放和Nox排放隨之增加,但其對煙度有明顯的抑制作用。相對于0#柴油的顆粒物排放,含有兩種添加劑的乙醇柴油的顆粒物排放降低50%以上,且消煙劑降低顆粒物排放效果顯著,含0.1%消煙劑的乙醇柴油降顆粒幅度高達84%。
　　 對顆粒物粒徑分布的研究得

3、出,含兩種添加劑的乙醇柴油的顆粒物排放50%以上的質量都分布在0.56μm以下,且隨著添加劑的增加質量也隨之增加。通過對顆粒物排放進行熱重試驗得出,顆粒在熱解失重過程中主要有三個階段:1)顆粒吸附的水分發(fā)生揮發(fā)階段;2)可溶性物質發(fā)生氧化反應階段;3)煙煤基元發(fā)生氧化反應階段。根據(jù)顆粒物的揮發(fā)特性分析,乙醇柴油及柴油添加劑對降低顆粒物中的可揮發(fā)部分有積極作用。0#柴油、N5E10乙醇柴油、添加消煙劑的N5E10乙醇柴油和添加十六烷值改進

4、劑的N5E10乙醇柴油的顆粒物排放中的可揮發(fā)部分的比例分別為67%、61.7%、62.6%和64%。通過對不同升溫速率下的顆粒物的DTG曲線的分析,利用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)方法求解顆粒物活化能得出,乙醇對顆粒物的活化能影響較小,十六烷值改進劑能大幅降低顆粒物的活化能,而消煙劑會略微增加顆粒物的活化能。用動力學方程求顆粒物的活化能,分析乙醇及添加劑對顆粒物活化能的影響,為開發(fā)高效的顆粒催化劑及柴油機顆粒捕集器選擇適當