正丁醇/柴油发动机燃烧排放特性及喷油、燃烧室形状影响

张际洲，颜伏伍，陈子逸，王 宇

(1.武汉理工大学 现代汽车零部件技术湖北省重点实验室，武汉 430070;2.武汉理工大学 汽车零部件技术湖北省协同创新中心,武汉 430070)

0 概述

与汽油机相比，柴油机因其高输出功率、高热效率、高耐用性和低油耗等特点被广泛应用于农业、工业和交通运输等领域，但柴油机也存在碳烟(soot)、氮氧化物(nitrogen oxides，NOx)排放较高的缺点。醇类燃料作为含氧化合物是减少污染物排放的良好替代燃料或燃料添加剂，而柴油机喷油策略和燃烧室形状直接影响缸内油气混合、燃烧、排放的过程，因此研究醇类掺混比例、掺混时喷油策略、燃烧室形状对柴油机燃烧和排放的综合影响是有效优化缸内燃烧过程及降低污染物排放的途径之一。

目前，已有学者研究了正丁醇掺混对柴油机燃烧排放的影响。文献[1]中通过对比研究纯柴油、掺混40%(体积比)正丁醇、掺混40%(体积比)2,5-二甲基呋喃3种燃料燃烧排放特性发现：掺混40%正丁醇时，滞燃期、燃烧速率、最大压力升高率相比纯柴油均增加，碳烟排放量减少；文献[2]中通过丁醇柴油混合燃料台架试验发现，掺混丁醇后缸内最高压力变化不大，燃烧起始点略有推迟，燃烧速率加快，燃烧持续期稍缩短，烟度明显降低，部分工况NOx排放有小幅度增加。同时也有学者研究了喷油策略、燃烧室形状对纯柴油发动机的影响，如：文献[3]中研究了预喷及多次喷油对重型直喷柴油机排放的影响，发现预喷可以增加碳烟氧化时间，降低NOx及碳烟排放，但CO排放会增加；……