点火时刻对甲醇发动机燃烧影响
当今环境污染越来越严重,国家对汽车尾气排放污染物制定了严格的法规限制汽车尾气的排放,寻求一种清洁持续发展的替代燃料是世界各国面临的重大问题。甲醇作为一种清洁可持续发展的替代燃料越来越被各国所重视,研究甲醇发动机燃烧及排放已经成为当今的热门课题。文章基于一台经柴油机改装的缸内直喷点燃式发动机研究了不同点火时刻对甲醇发动机燃烧影响。研究表明:提前点火时刻能够改善甲醇发动机燃烧。
标签:甲醇发动机;燃烧;污染物排放;替代燃料
1 概述
2016年国家环保部和国家质检总局联合发布了《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》全面加严了轻型汽车尾气排放测试要求,对排放污染物限值也更加严格[1],同时提出了对PM及PN的排放限值要求。国家对汽车污染物排放的苛刻要求给传统汽车企业带来了巨大压力,因此寻求一种清洁可持续发展的替代燃料迫在眉睫。相对国五阶段排放法规,国六阶段排放法规对汽车尾气污染物的排放限制更加严格,同时对排放试验的循环工况
也更加复杂,采用了更为复杂的世界工况法的WLTC循环[2]。传统燃料发动机要实现国六排放法规将会面临巨大的挑战,为了实现PM和PN的排放排放目标必须在汽油机上安装GPF(汽油机颗粒捕集器)将增加汽车经济负担;开发新型催化转化器应对国六法规也将给汽车企业带来沉重经济负担。甲醇是一种含氧燃料在燃烧过程中不会产生PM和PN,这将使得在不安装GPF的前提下甲醇汽车能够实现国六法规对PM和PN排放限制的要求;同时甲醇发动机也具有较低的CO和HC排放[3-4],可以比较容易实现国六排放法规对气体污染物的排放要求。针对甲醇发动机的优势国内外许多专家学者对甲醇发动机的燃烧及排放进行了系统研究。天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室姚春德教授对甲醇发动机燃烧及排放进行了系统研究,研究表明甲醇燃料可以在稍微改动的汽油机上实现超低排放[5]。虽然甲醇发动机具有众多优点,然而甲醇燃烧时发动机尾气含氧中却有较高的醇醛等非法规排放,造成新的环境污染,其中甲醛对人体健康伤害尤为严重,日本和欧美等众多国家已经将一些醛类物质列入重点污染物名单[6]。针对甲醇发动机所特有的非法规排放国内外经过国内外专家学者的研究取得了比较理想的成绩[7]。经过国内外专家学者的共同努力,甲醇发动机终于取得了比较理想的成绩,尤其是吉利汽车推出了纯甲醇燃料汽车轰动世界。因此我们更加坚信甲醇燃料将会是一种有前途的替代燃料,研究甲醇发动机的意义也十分重要。
汽车改甲醇