1、隨著能源和環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)峻,汽車(chē)代用燃料的研究越來(lái)越受到重視。含氧清潔燃料乙醇以其廣泛的來(lái)源、優(yōu)越的燃燒經(jīng)濟(jì)性和排放性能,被認(rèn)為是解決中國(guó)能源安全與環(huán)境保護(hù)的重要石油替代燃料。
　　在廣泛研讀國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,本文首先對(duì)醇柴油發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述,全面分析了柴油機(jī)燃用醇柴油的技術(shù)措施及其有關(guān)問(wèn)題。以ZS195直噴式柴油機(jī)作為原型機(jī),建立了摻燒乙醇的柴油機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架,在其上開(kāi)展了醇柴油發(fā)動(dòng)機(jī)性能及常規(guī)排放物

2、的測(cè)試研究。臺(tái)架實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,摻燒乙醇可以降低NOX和CO的排放,但HC排放明顯增加。
　　開(kāi)展了醇柴油發(fā)動(dòng)機(jī)非常規(guī)排放物的定量測(cè)試研究,包括氣相色譜法(GC)和傅立葉變換紅外分析法(FTIR)。在GC實(shí)驗(yàn)中,首先對(duì)氣相色譜儀的分離柱溫、載氣流速、汽化室溫度和檢測(cè)器溫度等工作條件進(jìn)行了優(yōu)化,采用外標(biāo)法,經(jīng)色譜工作站繪制出甲醛、甲酸、乙醛和乙醇的工作標(biāo)準(zhǔn)曲線。繼而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣進(jìn)行檢測(cè),并將其結(jié)果與FTIR檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,確認(rèn)FTI

3、R可作為檢測(cè)醇柴油發(fā)動(dòng)機(jī)非常規(guī)排放物的有效手段。試驗(yàn)結(jié)果表明,摻燒乙醇會(huì)增加甲醛、甲酸、乙醛和乙醇的排放,其中乙醛和乙醇的排放會(huì)隨乙醇摻燒比的增加而成倍的增加。
　　在實(shí)機(jī)測(cè)試的基礎(chǔ)上,開(kāi)展了乙醇發(fā)動(dòng)機(jī)非常規(guī)排放物的數(shù)值模擬研究。針對(duì)多維數(shù)值模擬目前仍受限于計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力的實(shí)際情況,通過(guò)對(duì)乙醇燃燒化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的深入研究,探討了甲醛、乙醛和甲酸的反應(yīng)機(jī)理。通過(guò)敏感性分析,建立了一個(gè)包含41種組分、137步基元反應(yīng)的簡(jiǎn)化化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)