二甲醚/乙醇复合燃烧试验：进气道喷射研究

"二甲醚/乙醇复合燃烧的试验研究" 在当前的环保与能源问题背景下，探索可再生燃料在内燃机中的应用至关重要。这篇论文由王真、乔信起等人发表，针对二甲醚（DME）/乙醇复合燃烧进行了试验研究，旨在改善乙醇在柴油机中的燃烧效率和排放性能。实验在一台经过改造的2-135柴油机上进行，主要探讨了预混合率和负荷对燃烧特性的影响。 首先，研究发现二甲醚/乙醇复合燃烧过程由两部分组成：二甲醚的均质充量压燃燃烧和乙醇的喷雾燃烧。这种燃烧方式的独特之处在于，二甲醚作为引燃剂，它的均质混合气可以提前启动燃烧，随后乙醇的喷雾进一步参与燃烧。预混合率的变化显著影响了燃烧的动态特性。随着预混合率的增加，缸内压力上升，循环变动减小，这表明燃烧过程变得更加稳定。此外，燃烧相位也随预混合率的增加而提前，从最初的两阶段发展到四阶段，然后又回到三阶段。 在考察负荷对燃烧的影响时，研究人员发现NOx排放浓度的变化趋势与负荷相关。在较低的平均有效压力（BMEP）如0.27MPa和0.41MPa时，随着预混合率降低，NOx排放减少，有利于减排。然而，当BMEP提升至0.41MPa时，这一趋势反转，预混合率降低反而导致NOx排放增加。这提示我们需要在优化燃烧效率的同时，充分考虑不同工况下的排放控制策略。 文章还提及，乙醇作为燃料在点燃式发动机上的应用受到诸如成本、溶解性以及对金属材料的腐蚀等问题的制约。因此，研究乙醇在柴油机上的燃烧方式具有重要意义。传统的缸内直喷、进气道喷射和气缸-气道喷射各有优缺点，而本文提出的DME进气道预混合与乙醇缸内直喷相结合的方式，克服了乙醇在柴油机中的一些局限性，如相溶性和十六烷值低的问题。 这项研究揭示了二甲醚/乙醇复合燃烧的潜力，它不仅可能提高燃烧效率，还能通过调整预混合率来优化燃烧相位和排放性能。未来的研究可以进一步探索如何在更大范围内调整预混合率和负荷，以实现更理想的燃烧和排放效果，同时考虑实际操作中的经济性和可行性。该工作对于推动可持续燃料在柴油机中的应用具有积极的理论与实践意义。