重型車輛甲醇柴油雙燃料發(fā)動機性能測試與分析.pdf

1、近年來日益嚴重的大氣污染問題引起了全社會的高度關(guān)注，汽車排放的尾氣是造成大氣污染的重要因素之一。重型車輛燃料消耗量大，尾氣排放量大，對環(huán)境的影響也較大，因此，研究重型車輛尾氣排放技術(shù)具有重要意義。甲醇是一種較為理想的可替代汽油和柴油的車用燃料，目前甲醇在摻燒替代汽油方面方面取得了良好進展，在我國部分地區(qū)得到較為廣泛的應用。但由于甲醇具有與柴油互不相溶的特性，因此在甲醇替代柴油方面的應用還很不理想。本文在科技部“863計劃”課題“甲醇柴油

2、機雙燃料技術(shù)”支持下，針對D10.34-30柴油機開展甲醇柴油雙燃料發(fā)動機技術(shù)研究，通過柴油機改裝、性能測試分析和標定，在原發(fā)動機動力性基本不變、不加 SCR后處理的情況下，使發(fā)動機的排放性能達到國Ⅳ標準。
　　本文首先分析了甲醇作為柴油車用替代燃料的可行性以及甲醇柴油雙燃料發(fā)動機的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及主要技術(shù)路線，介紹了重型車輛甲醇柴油雙燃料發(fā)動機的結(jié)構(gòu)特點，選擇D10.34型國Ⅲ排放水平的柴油發(fā)動機為研究對象，對其機械部分和電器部

3、分進行部分改造，改制后的甲醇柴油雙燃料發(fā)動機可以自由切換到純柴油模式或者雙燃燒模式而不影響發(fā)動機的正常運行，分析了甲醇柴油雙燃料發(fā)動機的工作原理。
　　分別對柴油機在純柴油燃燒模式和甲醇柴油雙燃料燃燒模式下的發(fā)動機外特性、部分負荷特性和排放性能進行測試，從動力性、經(jīng)濟性和排放性能等方面分析了甲醇柴油雙燃料發(fā)動機性能特點：（1）甲醇柴油雙燃料發(fā)動機能獲得和純柴油模式發(fā)動機相同的動力性，在外特性上甲醇對柴油的平均替代率為33.3％，在

4、轉(zhuǎn)速為1300r/min下替代率達到最大（44.5%）；甲醇柴油雙燃料發(fā)動機的最低比油耗為185.7g/kWh，熱效率為45.61%，高于純柴油模式的熱效率；（2）發(fā)動機在中低負荷時的甲醇替代率超過50%，在高負荷時的甲醇替代率超過40%，在發(fā)動機50%負荷率下達到最大替代率（70%）；（3）甲醇柴油雙燃料發(fā)動機在外特性工況下，甲醇摻燒可以同時降低發(fā)動機的顆粒污染物和NOX排放水平，甲醇替代率程度越高改善效果越明顯；（4）甲醇柴油雙燃料

5、模式下發(fā)動機供油系統(tǒng)的柴油噴油參數(shù)的變化對發(fā)動機有著很大影響，雙燃料模式下的最大放熱率、壓力升高率、最高燃燒壓力都較純柴油模式明顯增加；（5）甲醇柴油雙燃料發(fā)動機安裝DOC后處理裝置對改善發(fā)動機的排放有著明顯效果，并且能解決甲醛排放問題。
　　最后總結(jié)了今后需要進一步研究的問題：（1）甲醇噴射系統(tǒng)中部分零部件的耐腐蝕性和可靠性有待提高；（2）為滿足整車安裝需求，DOC后處理器還需要進行輕量化、標準化和結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面研究；（3）實驗