本文研究背景是在2000米高海拔地區,由于高原地區大氣壓力和氧濃度偏低,通過摻混生物質含氧燃料改變燃油品質是恢復高原柴油機性能的有效措施。本文以D30型高壓共軌柴油機為研究機型,首先開展了原機臺架萬有特性試驗,以檢驗D30的性能和排放,且為外特性下柴油摻混燃燒生物質含氧燃料（15%摻混比生物柴油記作D85E15、15%摻混比正丁醇記作D85B15、15%摻混比聚甲氧基二甲醚記作D85P15、15%摻混比正戊醇記作D85A15）提供原機對比數據。試驗表明:以國V柴油為基礎燃料,柴油機的動力性能會隨著摻混燃料含氧量的增加而降低,且比油耗和NOx排放同時升高,而低轉速全負荷下的不透光煙度和CO排放明顯下降。綜合分析幾種燃料得知,柴油機在2000米高海拔地區燃燒低比例正丁醇-柴油混合燃料的綜合性能相對較好。其次開展了壓燃式發動機在不同轉速恒扭矩（50N·m）時燃用不同理化特性的燃料對柴油機性能、排放及后處理性能的影響。試驗表明:在中低轉速下燃用摻混20%的聚甲氧基二甲醚（D80P20）有效熱效率明顯較高。在高轉速下燃用摻混20%正戊醇（D80A20）NOx排放較低,且在中低轉速時CO排放較低。在...

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【學位級別】：碩士

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摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 能源危機
        1.1.2 環境問題
    1.2 內燃機排放污染物及排放法規
        1.2.1 柴油機NOx排放
        1.2.2 柴油機PM和Soot排放
        1.2.3 柴油機的排放法規
    1.3 不同生物質含氧燃料的研究發展狀況
        1.3.1 正丁醇摻混柴油時混合燃料的研究應用
        1.3.2 戊醇摻混柴油時混合燃料的研究應用
        1.3.3 聚甲氧基二甲醚摻混柴油時混合燃料的研究應用
        1.3.4 生物柴油摻混柴油時混合燃料的研究應用
    1.4 多次噴射技術的應用
    1.5 本課題的研究意義與內容
    1.6 本課題技術路線與創新點
        1.6.1 技術路線
        1.6.2 創新點
第二章 試驗方案及三維CFD模型構建與軟件介紹
    2.1 試驗方案
    2.2 試驗用設備
    2.3 三維CFD耦合數值模型構建與軟件介紹
        2.3.1 燃燒室模型構建
        2.3.2 Converge軟件介紹
第三章 高原環境下燃料特性對共軌柴油機工作過程的影響
    3.1 高原環境下不同生物含氧燃料特性對柴油機工作過程影響試驗研究
        3.1.1 D30原機的萬有特性
        3.1.2 D30原機性能特性
        3.1.3 D30原機排放特性
        3.1.4 外特性下燃料特性對柴油機性能的影響
        3.1.5 外特性下燃料特性對柴油機排放的影響
    3.2 本章小結
第四章 高原環境下燃料特性對后處理性能的影響
    4.1 不同轉速恒扭矩下燃料特性對柴油機性能、排放及后處理性能影響
        4.1.1 對柴油機性能的影響
        4.1.2 對柴油機排放的影響
        4.1.3 對柴油機后處理性能的影響
        4.1.4 不同燃料特性對柴油機壓差和排氣溫度的影響
    4.2 不同燃料特性對柴油機CDPF再生過程的影響
        4.2.1 對柴油機CDPF再生過程性能的影響
        4.2.2 對柴油機CDPF再生過程排放的影響
        4.2.3 對柴油機CDPF再生過程后處理性能的影響
        4.2.4 對柴油機CDPF再生過程壓差和排氣溫度的影響
    4.3 本章小結
第五章 高含氧燃料耦合EGR對柴油機的影響
    5.1 混合燃料在摻混比耦合EGR率條件下的模擬計算研究
        5.1.1 等EGR率下不同摻混比對壓燃式發動機燃燒特性的影響
        5.1.2 等EGR率下不同摻混比對壓燃式發動機排放特性的影響
        5.1.3 等摻混比下不同EGR率對壓燃式發動機燃燒特性的影響
        5.1.4 等摻混比下不同EGR率對壓燃式發動機排放特性的影響
    5.2 摻混比耦合EGR率條件下的三維切片研究
        5.2.1 摻混比耦合EGR率時缸內壓力及溫度的分布
        5.2.2 摻混比耦合EGR率下缸內NO及Soot的分布
    5.3 噴油正時耦合燃料特性對柴油機燃燒和排放特性影響分析
        5.3.1 燃燒特性分析
        5.3.2 排放特性分析
        5.3.3 噴油時刻對燃燒產物生成歷程的影響
    5.4 本章小結
第六章 全文總結與工作展望
    6.1 全文總結
    6.2 工作展望
致謝
參考文獻
附錄A 攻讀學位期間發表論文目錄
附錄B 參與項目情況



本文編號：4056459