采用乙醇/水混合物的直喷式柴油机性能分析

采用乙醇/水混合物的直喷式柴油机性能分析

研究了直喷式柴油机使用乙醇/水混合物的性能和废气排放。乙醇/水使用不同的混合比例（50%、25%、75%和100%体积百分比）作为第2种燃料，以柴油为主要燃料。比较了两种燃料的油耗、排气温度、排放的NOx、CO及未燃烧的HC。此外，还比较了两者的热效率。

（1）与纯柴油燃料相比，使用乙醇/水混合物的柴油机NO排放量减少。然而，使用纯乙醇燃料，在所有发动机转速内，NO排放略有增加。在发动机转速为800r/min和1000r/min时，使用50%乙醇/水混合物，NO排放量减少最多，约56%。发动机转速为1200r/min时，使用纯乙醇燃料，NO排放量会增加，达19.6%。

（2）与纯柴油燃料相比，使用乙醇/水混合物的柴油机CO排放增加，特别是在较低的发动机转速下。降低乙醇/水混合物中的乙醇含量，CO排放会显著增大。使用25%乙醇/水混合物，发动机转速为800r/min时，CO排放达到最大,为122%。发动机转速为1200～1600r/min时，使用纯乙醇燃料，CO排放增加很小，约为13%。

（3）与纯柴油燃料相比，使用乙醇/水混合物的柴油机HC排放增加，特别是在高转速下。25%乙醇/水混合液HC排放增加了31.86%～43.14%；使用纯乙醇燃料，HC排放增加了4.36%～10.4%。

（4）使用乙醇/水的混合物也降低了废气温度。此外，废气温度随着水含量增加而降低。与使用纯柴油燃料相比，使用乙醇/水混合物的柴油机燃料消耗更高，乙醇含量增加，油耗增大。

（5）使用乙醇/水混合物可改善柴油机热效率。使用25%～50%的乙醇/水的混合物，发动机转速为600r/min时，最大热效率增加约2.68%和2.78%。使用纯乙醇燃料时，发动机转速为1600r/min时，最大热效率增加约1.88%和1.22%。

刊名：Energy Conversion and Management（英）

刊期：2015年第94期

作者：Mohamed H.Morsy et al

编译：王亮