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柴油机燃用二甲醚_柴油混合燃料时的特性研究

第31卷第1期2010年2月

内 燃 机 工 程

ChineseInternalCombustionEngineEngineeringVol.31No.1

February.2010

文章编号:1000-0925(2010)01-0013-04

310003

柴油机燃用二甲醚/柴油混合燃料时的特性研究

李跟宝,周龙保

(1.长安大学汽车学院,西安710064;2.西安交通大学能源与动力工程学院,西安710049)

1

2

ResearchonOperationCharacteristicsofCompressionIgnitionEngineFueled

withDimethyl2Ether/DieselBlend

LIGen2bao1,ZHOULong2bao2

(1.SchoolofAutomotive,Chang.anUniversity,Xi.an710064,China;

2.SchoolofEnergyandPowerEngineering,Xi.anJiaotongUniversity,Xi.an710049,China)

Abstract:AninvestigationwascarriedouttodeterminethemisciblepropertiesofDMEwithdieseland

thespraycharacteristicsofD20blend.Theengineperformances,suchaspoweroutput,fueleconomy,andemissioncharacteristic,werestudiedwhentheenginewasfueledwithD20blend.ExperimentalresultshowsthatthevaporpressureofDMEblendsislowerthanthatofpureDMEatcertaintemperatures,whichhelpseliminatingthevaporlockintheenginefuelsupplysystem.Underthesameambientpressure,D20blendexhibitsshorterspraypenetrationandlargersprayangleincomparisontopuredieselfuel,whichisbeneficialtothemixingofinjectedfuelwithsurroundingair.Inaddition,enginetestresultalsoindicatesthattheengineperformanceofDMEblendengineisbetterthanthatoforiginaldieselengine,thepoweroutputcanincrease,thelowestspecificfuelconsumptioncanreduceby415%,sootemissionscandecreasebymorethan70%,andNOxemissionscandecreaseby30%~50%.

摘要:开展了直喷式柴油机燃用二甲醚/柴油混合燃料时燃料互溶性、喷雾特性及发动机动力性、经济性和排放研究。结果表明:混合燃料的饱和蒸气压低于纯二甲醚的饱和蒸气压,有助于消除燃油系统的气阻;D20(含20%二甲醚)的油束与柴油相比较,贯穿度缩短,喷雾锥角增大,有利于燃油与空气的充分混合;柴油机燃用二甲醚/柴油混合燃料时,通过适当调整循环燃料量,动力性超过原机,最低当量油耗率下降了4.5%,烟度下降70%以上,NOx降低30%~50%。

关键词:内燃机;二甲醚;喷雾;排放

Keywords:ICengine;dimethylether(DME);spray;emission

中图分类号:TK464

文献标识码:A

0 概述

二甲醚(DME)是近年来倍受关注的柴油机代用燃料,燃用二甲醚的发动机能够实现高效、超低排放和柔和压缩燃烧,具有和原柴油机相同或略髙的动力性和经济性,基本消除柴油机的排烟,并显著降低NOx排放

[1]

高,容易导致发动机供油系统中出现气阻;同时,二甲醚黏度低,液态下黏度约为柴油的1/20,供油系统存在润滑及泄漏问题[2]。据此,本文将二甲醚与纯柴油按一定比例混合,制成混合燃料,使其综合的理化性能最适合柴油机的需要。

二甲醚/柴油混合燃料的设计需要控制好掺混比例,以保证燃用混合燃料时,燃油系统中不会因为

。研究发现,二甲醚沸点低、饱和蒸气压

收稿日期:2008209226

作者简介:李跟宝(1974-),男,讲师,博士,主要研究方向为内燃机工作过程及代用燃料,E2mail:ligenbao@http://www.wendangxiazai.com。

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