铁基燃油添加剂对柴油机碳烟生成特性的影响

作者：嵇乾; 张琦; 窦站成; 赵廉; 孙平^*; 刘军恒

来源：石油学报(石油加工), 2021, 37(04): 840-848.

• 柴油机
• 燃油添加剂
• 燃烧特性
• 碳烟
• 排放特性

为了控制柴油机颗粒物排放,将铁基添加剂(Fe-FBC)分别以Fe元素质量分数为200和400 mg/kg的比例掺混至柴油中,制备了2种Fe-FBC燃油(Fe200和Fe400)。采用高压共轨柴油机研究Fe-FBC燃油的燃烧和排放特性,并基于可视化台架试验系统分析Fe-FBC燃油燃烧时碳烟生成过程和浓度分布规律。结果表明:与燃用纯柴油相比,Fe-FBC燃油使柴油机缸内燃烧滞燃期缩短,放热始点提前,燃烧压力峰值和放热率峰值得到提升;随着柴油中Fe-FBC含量的增加,缸内火焰发展速率加快,高温区域显著增多,燃烧状况更加剧烈;缸内碳烟生成量在燃烧中始终维持在较低水平,Fe200和Fe400燃油最大碳烟面积占有率分别下降了20.3%和41.6%。采用Fe-FBC燃油,其乙烯和乙炔在各负荷下排放均高于纯柴油;1,3-丁二烯排放在负荷75%和100%时得到改善;在各负荷下多环芳香烃排放均有所降低。在转速1400 r/min、负荷100%时,Fe200和Fe400燃油的排气烟度比纯柴油分别降低了19.3%和37.1%。

• 单位
  潍柴动力股份有限公司; 江苏大学