煤直接液化柴油發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)混合燃燒研究.pdf

1、將煤直接液化柴油（DDCL)作為石化柴油代用燃料直接應(yīng)用在電控共軌柴油機(jī)上，利用其低十六烷值和高揮發(fā)性特點(diǎn)，借助EGR、噴射策略、高擴(kuò)散度噴油器和摻混含氧燃料等方法實(shí)現(xiàn)預(yù)混合燃燒，同時(shí)降低氮氧化物（NOx)和碳煙排放，并兼顧不完全燃燒產(chǎn)物（CO和HC)和燃料消耗率，最終得到不同負(fù)荷預(yù)混合燃燒的最佳控制方法。利用遺傳算法優(yōu)化的BP網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)DDCL預(yù)混合燃燒與排放，縮短試驗(yàn)周期，降低試驗(yàn)成本。
　　首先通過(guò)調(diào)整EGR率，實(shí)現(xiàn)DDCL預(yù)

2、混合燃燒。分別比較DDCL與石化柴油在傳統(tǒng)擴(kuò)散燃燒與預(yù)混合燃燒模式下的燃燒與排放。利用SMPS比較DDCL與石化柴油超細(xì)微粒排放的差別。研宄表明：E GR率為零時(shí)，DDCL的NOx高于石化柴油，碳煙略低于石化柴油；EGR率增加到40％，DDCL的著火時(shí)刻明顯晚于石化柴油，小負(fù)荷燃燒重心早于石化柴油，中等負(fù)荷燃燒重心與石化柴油接近，DDCL的NOx低于石化柴油；碳煙隨進(jìn)氣氧濃度降低均遞增，但DDCL的碳煙始終低于石化柴油；EGR率為零時(shí)與

3、石化柴油相比，DDCL超細(xì)微粒核模態(tài)數(shù)量峰值粒徑更小，峰值更高，DDCL超細(xì)微粒數(shù)量總量更大，質(zhì)量總量更??；EGR率增加，DDCL超細(xì)微粒數(shù)量濃度峰值降低，集聚模態(tài)數(shù)量增多。
　　比較噴射策略對(duì)DDCL預(yù)混合燃燒的影響。研宄表明：主噴時(shí)刻推遲后DDCL滯燃期先縮短后延長(zhǎng)，最大壓升率降低，NOx顯著下降，碳煙和CO先上升后下降；存在特定的預(yù)噴時(shí)刻（14.5°CABTDC左右），提前或推遲預(yù)噴NOx都會(huì)下降；預(yù)噴增加了碳煙排放；后噴可

4、同時(shí)降低DDCL的NOx和碳煙;噴射壓力升高，循環(huán)變動(dòng)、最大壓升率和NOx上升，碳煙和CO下降；2.5° CABTDC主噴時(shí)刻、20%EGR率和恰當(dāng)?shù)暮髧姴呗裕ú煌?fù)荷，后噴量和后噴時(shí)刻不同）可同時(shí)降低NOx和碳煙，并控制CO在相對(duì)較低水平。
　　設(shè)計(jì)了三種具有更高噴射速率和更好霧化效果的高擴(kuò)散度噴油器，在相同控制方法下進(jìn)一步增加DDCL預(yù)混合燃燒比例。研宄表明：采用高擴(kuò)散度噴油器后，DDCL滯燃期延長(zhǎng)，預(yù)混合燃燒比例增加，噴油器

5、孔徑越小，DDCL的燃燒效率越高；與原機(jī)噴油器相比，采用1215高擴(kuò)散度噴油器實(shí)現(xiàn)DDCL預(yù)混合燃燒時(shí)，碳煙、CO和HC顯著降低，燃燒效率提高，Nox不受影響。
　　基于燃料設(shè)計(jì)思想將生物柴油與DDCL摻混，一方面利用生物柴油較高的黏度改善DDCL較差的潤(rùn)滑性，另一方面利用生物柴油含氧特性改善DDCL預(yù)混合燃燒。研宄表明：摻混生物柴油后，最大壓升率降低，著火時(shí)刻提前；中等EGR率(20%)下，Nox、碳煙、CO和燃料消耗率改善；高

6、EGR率(40%)下，Nox、CO和燃料消耗率降低，但碳煙排放升高；綜合比較不同控制方法，小負(fù)荷時(shí)采用1215高擴(kuò)散度噴油器，1°CAATDC噴射時(shí)刻和30%EGR可實(shí)現(xiàn)DDCL預(yù)混合燃燒，Nox、碳煙和燃料消耗率都很低，CO排放稍高；中等負(fù)荷時(shí)采用燃料D80，1°CA ATDC噴射時(shí)刻和20%EGR也可實(shí)現(xiàn)預(yù)混合燃燒，且Nox、碳煙、C O排放和燃料消耗率都低。
　　利用遺傳算法優(yōu)化的BP網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)了DDCL預(yù)混合燃燒。研宄表明：