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工程科学与技术,国际期刊21(2018)769完整文章CI DI VCR发动机燃用两种生物柴油的燃烧特性试验分析B.R. Hosamania,V.V.卡蒂baBLDEAbKLS V.D.农村技术学院,印度阿提奇莱因福奥文章历史记录:2017年12月6日收到2018年5月4日修订2018年5月27日接受2018年6月4日在线提供关键词:小桐子混合生物柴油燃烧热释放速率A B S T R A C T为了满足世界日益增长的能源需求,迫切需要研究寻找柴油的替代燃料。生物柴油在未来几年可能是柴油发动机的一个有前途的替代品本文研究了VCR发动机燃用两种生物柴油和柴油混合燃料时,在100%负荷和额定负荷下的燃烧特性。以Simarouba油和Jatropha油为原料,分别制备生物柴油,并以75:25的体积比混合,命名为B100。研究的燃烧特性是气缸气体压力,净热量和累积放热,压力上升率,和质量分数燃烧。在发动机负荷从0变化到100%或额定负荷的情况下,每次递增20%进行研究研究了混合燃料和压缩比对发动机燃烧特性的影响。结果表明,掺混燃料可提高缸内压力,减少放热,提高压力上升速率,延长燃烧持续期。提高CR可以改善发动机的燃烧特性。©2018 Karabuk University. Elsevier B.V.的出版服务。这是CCBY-NC-ND许可证(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)。1. 介绍由于汽车数量的增加和世界经济的改善而导致的石油燃料的自由消费,石油燃料正在以快速的速度消耗。汽车是环境污染的主要来源,造成人类健康问题,也是全球变暖的一个来源,特别是在气象方面。因此,需要通过替代替代能源如生物柴油来解决燃料和排放物的问题。这引发了研究人员寻找可以替代的燃料石油燃料,还可以减少有害排放物。生物柴油是汽车和其他能源部门的替代能源。生物油脂可以由不同来源的植物油如食用油和非食用油生产。使用广泛用于生产生物柴油的酯交换方法将植物油转化为它们各自的甲酯[1,2]。生物柴油是可再生、可生物降解、无毒、含氧燃料[3生物柴油的理化性质与柴油相当.印度是世界上第四大石油消费国,不能自给自足[6,7]。满足*通讯作者。电子邮件地址:brhosamani@gmail.com(B.R.Hosamani)。由Karabuk大学负责进行同行审查该国的能源需求,70国内生产液体燃料可以达到两个要求,首先生产生物柴油作为柴油的替代燃料,减少石油燃料的进口[9]。其次,印度成为能源独立国家,并通过节省外汇来提高其经济地位。生物柴油或甲酯有望作为柴油发动机的替代燃料,无论是否对现有发动机进行改造[10,11]。许多研究人员使用不同类型的生物柴油进行了实验性的研究。不同研究人员的研究结果显示,与纯柴油相比,热性能略有变化。还可以观察到,生物柴油可增强润滑,减少发动机部件的磨损[12,13]。与柴油相比,减少了有害排放物,如CO、HC、颗粒物[14[118]这是一个很好的例子。柴油发动机性能通过测量不同的参数来表征,例如制动比油耗、制动热效率、制动平均有效压力、气缸压力和放热[19下面讨论了不同研究人员对使用甲酯混合物的CI发动机的燃烧特性所进行的工作。https://doi.org/10.1016/j.jestch.2018.05.0152215-0986/©2018 Karabuk University.出版社:Elsevier B.V.这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)。可在ScienceDirect上获得目录列表工程科学与技术国际期刊杂志主页:www.elsevier.com/locate/jestch770B.R. Hosamani,V. V. Katti/工程科学与技术,国际期刊21(2018)769命名法ATDC上止点后,°CAMFB燃烧质量分数,%BTDC上止点前,°CANHR净放热,J/°CACA曲柄角,°p气缸压力,barChr累积放热RPR压力上升率,bar/°CP气缸压力,barS7575体积Simarouba,%CI压缩点火,J2525体积的麻风树,%DI直接喷射,VCR可变压缩比,研究了废塑料油与柴油混合燃料在VCR发动机上的性能、排放和燃烧特性,发现废塑料油与柴油混合燃料的缸内气体压力和放热均高于柴油。与柴油相比,CR的增加导致热性能的改善和排放的减少[23]。研究了米糠生物柴油与柴油混合燃料在VCR发动机上的燃烧、性能和排放特性,结果表明,米糠生物柴油与柴油混合燃料具有较高的缸内气体压力。气缸内气体压力随着CR从15增加到18而增加,并改善性能B40混合物在膨胀冲程中11°aTDC处达到的峰值气缸压力低于B20混合物,在6° aTDC处达到[24]。VCR的燃烧、性能和排放特性使用废食用油甲酯及其混合物研究了发动机,结果表明,与柴油相比,压力上升率提高,放热减少,点火延迟延长,燃烧质量分数增加[25]。在直喷式柴油机上研究了玉米油甲酯的燃烧特性。COME被预热到三个不同的温度,并提供给发动机。气缸气体压力较高;与柴油相比,混合物的放热较低。与柴油相比,COME混合物的点火延迟较小,燃烧质量分数较慢,燃烧时间较短[26]。在直喷式VCR发动机上研究了蓖麻油生物柴油与柴油混合燃料的燃烧特性。结果表明,在较高压缩比下,混合燃料的燃烧性能得到改善.与柴油相比,混合物具有较低的点火延迟。对于B50共混物,在CR18处的气缸压力较高柴油在CR为18. 对于CR为15-18的B20混合物,燃烧的燃料质量更快在直喷式发动机上研究了地沟油生物柴油的恒转速燃烧特性,发现与柴油相比,掺混生物柴油在额定负荷下的BTE较小,BSEC较高,排放较低,着火延迟期较短,放热较低,燃烧时间较长。 废食用油甲酯可能是柴油的替代品[28]。在直喷式柴油机上研究了棉籽生物柴油及其混合燃料的燃烧特性,结果表明,棉籽生物柴油混合燃料的缸内压力高于柴油。热释放,着火延迟和压力上升速率较低的混合物相比,柴油。与柴油相比,混合燃料的燃烧提前,燃烧时间增加,这可能会降低使用生物柴油的发动机的性能与柴油相比[29]。在共轨发动机、增压发动机和间喷发动机上研究了微藻生物柴油和废食用油生物柴油及其混合燃料的燃烧特性。罐装燃气与混合物相比,柴油在较高负荷下的压力较高甲酯共混物的气缸气体压力没有显著变化。在25%负荷下,甲酯及其共混物的压力上升速率高于纯柴油,放热低于纯柴油,进一步增加负荷可消除压力上升速率的差异,与纯柴油相当发动机负荷增加会增加生物柴油混合物的热释放,与柴油相当[30]。在单缸E6 Ricardo发动机上对废鱼油生物柴油的燃烧特性进行了研究,发现废鱼油生物柴油的缸内压力高于柴油。与柴油相比,生物柴油的 热 释 放 开 始 得 更 早 , 这 是 因 为 燃 烧 开 始 得 更 早 , 并 且 也 接 近TDC[31]。以废食用油生物柴油及其混合物为燃料,采用热重分析法研究了其燃烧和排放特性。在直喷式发动机中,掺混燃料的缸内气体压力比柴油高。发动机上增加的负载增加了混合物以及柴油的气缸气体压力。与柴油相比,生物柴油混合物的热释放较低,这是由于甲酯混合物的延迟减少。与柴油相比,混合燃料的燃烧时间提前,燃烧持续时间较短[32]。在柴油机上研究了棉籽油甲酯及其混合物的燃烧特性,结果表明,与混合物相比,柴油具有较高的缸内气压、较高的净放热率和累积放热率。低比例混合物的最大气缸气体压力与柴油相当。与柴油相比,甲酯混合物的着火延迟期、喷射持续期和燃烧期较小。与柴油相比,混合物的压力上升速率较低[33]。通过文献综述,观察到使用甲酯和柴油混合物研究恒定CR和VCR发动机的燃烧特性。在公开的文献中,很少有工作的VCR发动机的燃烧特性的研究,两种生物柴油混合燃料与柴油的混合物。该研究的主要目的是提出一种生物柴油与柴油的友好混合物,从而增加生物柴油的产量。潜在的生物柴油来源作为纯柴油和纯生物柴油的替代品。这个想法背后的原因是,许多油籽是少量可用的,如果从这些油籽中提取油并转化为它们各自的生物柴油,可用的量可能不足以依赖纯生物柴油。如果两种或以上的生物柴油以适当的比例混合并用作替代品,则可获得的总燃料来源将增加,这将增加使用生物柴油的机会。目前的工作重点是测试生物柴油是否可以混合,并作为一个混合物与柴油发动机中使用。在CI DI VCR发动机上研究了两种生物柴油与柴油混合燃料的性能、排放和燃烧特性。生产Simarouba和Jatropha生物柴油,并考虑用于当前调查事务所B.R. 细马尼, V. V. Katti /工程部 科学 和技术, 国际 杂志 21 (2018年)7697712. 材料和方法将Simarouba和Jatropha以75:25(S75 + J25)的体积比混合,混合物被指定为B100。使用B100和柴油制备各种共混物。共混物B20是指20%的B100 + 80%的柴油,B40、B60使用具有类似组成的B100制备。实验装置的示意图如图所示。1.一、该装置的技术规格见表1。本文在立式单缸四冲程、恒转速(1500转/分)水冷、电脑控制的CIDIVCR发动机上,与电涡流测功机联用进行了试验研究空气和燃料流量使用校准的变送器测量,各种温度使用校准的热电偶测量发动机上的负载用称重传感器测量。用旋转表测量和控制发动机和热量表压力传感器用于测量气缸压力和喷射压力。压力传感器采用水冷方式,以确保更长的使用寿命和出色的热力学性能。发动机配有机械燃油泵,具有静态喷射正时,即23°bTDC。所有的讨论都是基于静态喷油正时。试验装置配有数据记录系统,并使用专用软件(发动机软件在研究中使用的参数是:压缩比,混合比,和发动机负荷。首先,以纯柴油为燃料,在不同的压缩比和不同的负荷下进行了试验研究。从柴油燃料获得的结果是基线结果,并用于与混合物进行比较。在进行测量之前,发动机在无负载条件下用柴油运行五分钟,以达到稳定的操作条件。负荷试验按0%、20%、40%、60%、80%、100%额定负荷进行,每次递增20%。在CR为16、17和18时,使用柴油以及两种生物柴油和柴油的混合物的共混物在不同负荷下重复实验。为了进行有意义的比较和检查研究的可重复性,发动机从零负载加载到额定负载,并在类似的操作条件下从额定负载反向加载到零负载使用设置时,结果具有完美根据Moffat[34]的已发表文献中提到的程序计算并显示不确定度。不确定度使用下表1发动机规格发动机类型Kirloskar,TV-1,四冲程,单缸自然吸气发动机1500 rpm时功率行程x孔径110 mm× 87.5 mmCR 17.5(VCR 12注射压力200 bar喷油正时23°bTDC涡流式测力计不确定度=[(TFC不确定度)2+(BP不确定度)2+(BSFC不确定度)2+(BTE不确定度)2+(EGT不确定度)2+(压力不确定度)2]的例如,不确定度=[(2.3)2+(1.6)2+(1.8)2+(1.8)2+(1.6)2+(1.01)2]的平方根= ±4.1%3. 结果和讨论在CR为16、17和18时,用VCR发动机从0到100%额定负荷,每次递增20%,对不同的混合燃料和柴油进行了试验研究将Simarouba和Jatropha生物柴油以75:25(S75 + J25)的体积百分比混合,并且将混合物指定为B100。共混物B20是20%的B100 + 80%柴油,B40和B60共混物使用B100和柴油以类似的组成制备。所讨论的各种燃烧特性是缸内气体压力、EGR和NHR、MFB和RPR。试验燃料的性质在表2中给出。3.1. 负荷对柴油(B00)在CR17时气缸压力的影响缸内压力数据是分析发动机协调性最有用的参数。缸内压力直接反映了发动机的动力输出、排放和燃烧特性等性能参数。在CR17工况下,使用B00(柴油机),在不同负荷下,缸内压力随CA的变化如图所示。 二、从图中可以注意到,随着发动机负载的增加,气缸气体压力也会增加,这可能是由于图1.一、实验布局示意图1.一、二号引擎测力计3.4号气箱5号柴油罐生物柴油罐6.7号烟度计五气体分析仪8.电脑9.热量计10.控制面板11.喷油器。772B.R. Hosamani,V. V. Katti/工程科学与技术,国际期刊21(2018)769表2柴油和混合物的性质。性能柴油Simarouba生物柴油麻风树生物柴油B100(S75 + J25)B20B40B60密度,kg/m3830880874877840849859热值,MJ/kg4439.84140.143.2242.4441.66粘度,40°C2.275.094.995.062.283.393.94闪点,°C561521461517696115十六烷值48525553.5–––氧含量–百分之十一百分之十一点五百分之十一点二五–––图二、对于B00(柴油)燃料,在CR 17时,气缸压力随CA的变化图3.第三章。CR18时不同共混物的气缸压力随CA的变化因此,燃料供应和升高的温度增强了燃烧。最大缸内气体压力是燃料和空气混合物在预混合或无控制燃烧阶段燃烧的结果。当气缸容积和散热量最小时,峰值气缸压力接近上止点。CR17记录的最大气缸压力为62.97 bar(100%负载),零载荷时分别为43.88 bar。零负载时较低的气缸压力被认为是较少的燃油供应量。从图中可以看出,无论负载如何,燃烧开始都处于相同的CA。对于所有负载,峰值压力的位置都在相同的曲柄角处(10°)。3.2. 共混物对气缸压力在CR为18时,100%负荷下,不同混合物的不同曲柄角的气缸压力变化如图3所示。可以注意到,生物柴油混合物的气缸气体压力遵循与柴油相似的趋势。与柴油相比,B20、B40和B60混合物的峰值气缸气体压力更高,这可能是因为混合物的喷射和点火提前开始。混合物的喷射和点火提前可归因于甲酯混合物的较高体积模量和较高十六烷值[35]。生物柴油中固有的氧分子导致了生物柴油的相容性提高反应和加速点火和燃烧[36]混合物的压力因此更高的气缸压力。较低的气缸压力,柴油是公认的增加点火延迟。柴油机气缸压力随着燃烧的进行而进一步降低,因为活塞进入膨胀冲程。与柴油和其他混合物相比,混合物B100的气缸压力较小。这可能是由于能量含量较低;生物柴油的挥发性较低和粘度较高可能会降低B100的相容性B00、B20、B40、B60和B100的最大气缸压力值分别为70.63巴、72.17巴、72.88巴、73.26巴和66.38巴,对于生物柴油混合物,最大气缸压力值出现在9°aTDC处,对于柴油,最大气缸压力值出现在10°aTDC处预混和混合控制混合机两种生物柴油与柴油的混合物具有比柴油更高的燃烧稳定性,这可能是由于混合物具有提前的喷射和着火起始点柴油后燃阶段的缸内压力高于混合物,这可能是由于柴油的点火延迟增加。3.3. 掺混比和压缩比对气缸压力的影响对于各种混合物,对于CR为16、17和18,气缸压力随曲柄角变化的变化如图4所示。CR的增加增加了燃烧室内空气的压力和温度。较高的CR增加了空气的密度,因此改善了燃料-空气的混合。汽化的增加改善了不受控制的燃烧的质量,导致更高的气缸压力。B20、B00和B100共混物在CR18下具有图四、不同共混物和CR的气缸压力变化与CA的变化B.R. 细马尼, V. V. Katti /工程部 科学 和技术, 国际 杂志 21 (2018年)769773较高的峰值气缸压力之后是CR17和CR16处的B20,CR17和CR16处的B100,压力值分别为72.17巴、70.63巴、66.38巴、65.16巴、61.73巴、59.89巴和57.79巴。对于所研究的共混物范围,峰值压力在4°曲柄角的跨度内变化。结果表明,CR和混合比对缸内压力的影响是3.4. 共混物对净(表观)热释放(NHR)的影响NHR是预混燃料-空气混合物快速燃烧的结果,通过延迟期将燃料的化学能转化为热能在CR18时,100%负荷下,各种生物柴油和柴油混合物的NHR随CA变化的变化见图。 五、对于所使用的所有燃料,最初观察到负NHR,这可能归因于燃料蒸发的热量吸收,并且热量在整个点火延迟期间被消耗而不是产生随着燃烧的进行,NHR曲线交叉横坐标。在扩散燃烧过程中,燃油一喷入缸内就立即燃烧在发动机的所有工况下,生物柴油混合燃料的燃烧开始时间与B20、B40相比,柴油的NHR更高; B60混合物被认为具有更高的挥发性、更低的粘度和柴油密度,与混合物相比,这导致更多的热释放[36]。由于喷射 和 燃 烧 的 早期 开 始 , 与 模 具 相 比 , 混 合 物 更 早达 到 更 高 的NHR[37]。混合物B100具有较低的净热释放,这可能归因于较低的热值和较高的粘度以及较差的挥发性,这可能影响燃料-空气的混合并因此影响燃烧。柴油的高放热可能是由于柴油的高热值和低粘度导致预混燃烧时喷雾形成较好净热释放值为51.45 J/°CA、42.18J/°CA、41.75 J/°CA、41.58 J/°CA和35.14 J/°CA分别为B00、B20、B40、B60和B1003.5. 氯丁橡胶及共混比对NHR的影响CR和混合比对NHR的影响与100%负荷的曲柄角如图6所示。不受控制的燃烧的持续时间取决于喷射的燃料类型、CR、喷射压力、喷射正时、速度和发动机负载。值得注意的是,与生物柴油混合物相比,柴油的NHR更高,这可能是因为其热含量更高,燃烧质量更好。B20混合物在CR为16和17时的NHR高于CR为18时的NHR,这可能是由于燃烧室内空气的压力和温度较小,因此增加了点火延迟。CR 16和17的点火延迟增加,图六、在100%负荷下,共混物和CR对具有CA的NHR的影响在点燃时积累的热量,因此B20混合物的B20在CR18、17和16时的NHR值为42.18 J/°CA、45.13 J/°CA和50.12 J/°CA,分别位于4° bTDC、1°bTDC和1° bTDC。B100的混合物在不同的CR下比柴油和B20的混合物具有更低的NHR,这归因于混合物中生物柴油的热值更低、粘度更高和挥发性更小。CR的增加降低了所用燃料的NHR。3.6. 共混比对累积放热(CO2)的影响累积放热提供了更多关于燃烧过程的是从燃料的化学能释放的总热量在CR18和100%负荷下,不同混合物随曲柄角变化的累积或总热释放如图所示。7.第一次会议。柴油在燃烧早期的燃烧速率较低,这可能是由于柴油的燃烧开始时间比混合物延迟。随着燃烧的进行,混合物的累积放热遵循与柴油类似的趋势[38]。尽管柴油的燃烧开始比生物柴油混合物延迟这是因为柴油具有较好的着火性能,燃烧迅速。随着混合物中生物柴油体积分数的增加,混合物中生物柴油的能量含量降低,这可能是由于混合物中生物柴油的能量含量降低。 δ值分别为:1527.8 J、1358.6 J、1355.0 J、1344.9 J,图五、掺混比对100%负荷下含CA的 NHR的影响图7.第一次会议。共混物对100%负载下CR18下的结晶度的影响774B.R. Hosamani,V. V. Katti/工程科学与技术,国际期刊21(2018)769B00、B20、B40、B60和B100分别为1412.6。与其他混合物相比,B100的累积放热最初较低,柴油可能归因于较低的挥发性,较高的粘度可能延迟燃烧开始,也可能归因于B100的缓慢燃烧。3.7. CR和共混比对累积放热(CO2)对于100%负载,CR和共混比对具有CA的共混物的影响如图8与生物柴油相比,柴油的累积放热更高,这可能是由于柴油的热含量更高,燃烧性能更好。最初,生物柴油混合物具有比柴油更高的累积放热,这可能是由于混合物中生物柴油的十六烷值和固有氧更高。随着燃烧的进行,柴油的累积放热超过了混合燃料. CR时B20的AUC较高与CR 17和16相比,CR 18。这可能是由于空气密度、压力和温度较高,B20在CR 18时快速燃烧所致。在燃烧结束时,B20在CR18处的NOx降低。CR的增加增加了空气的密度、温度和压力,从而增强了CI发动机中的燃烧现象。这可能是由于在CR 18时B20的更高的B20值。3.8. 共混物对压力上升速率(RPR)的影响图9中示出了在CR18下对于100%负荷的混合物和柴油的RPR随曲柄角变化的变化值得注意的是,与柴油相比,B20、B40、B60混合物的RPR更高生物柴油混合物的更高RPR可被认为是混合物的快速燃烧燃烧迅速的原因可能是混合燃料的十六烷值和固有氧的增加以及燃料供给的增加。B100混合物具有较低的压力上升速率,这可能是由于混合物中生物柴油的能量含量较低、粘度较高和挥发性较低。较高的粘度和较低的挥发性可能会减少燃料-空气混合,这可能会影响混合物的燃烧。在100%负载下,B 00、B20、B40、B60和B100的压力上升速率值分别为4.79 bar/° CA、5.04 bar/°CA、4.80 bar/° CA、5.02bar/°CA和4.32 bar/°CA。3.9. CR和共混比对压力上升速率(RPR)的影响在100%负荷下,随着曲轴转角的变化,CR和混合比对各种混合物的RPR的影响如图所示。 10个。RPR图8.第八条。共混比和CR对100%负荷下的伸长率的影响见图9。 CA变化对共混物RPR的影响。见图10。 共混物和CR的RPR随CA的变化。与柴油和其他混合物相比,B20混合物在CR18下的最低温度更高。CR18处的空气密度较高,这可以改善燃料-空气混合并加速燃烧。这可能是由于B20混合物的快速燃烧释放热能所致通过不受控制的燃烧。在CR为16和17时,B20的RPR较低可能是由于空气密度较低,这可能会使燃料-空气混合变小,从而降低燃烧速率。B20共混物的压力上升速率在研究所考虑的所有CR下均较高。3.10. 混合燃料对燃烧质量分数(MFB)在CR18下,不同混合物和柴油在100%负荷下的MFB随CA变化如图所示。十一岁从图中可以看出,混合燃料的燃烧开始比柴油早这可能是由于混合物中生物柴油的十六烷值和固有氧较高,从而降低了混合物的着火延迟混合物中生物柴油体积的增加进一步提前点火。即使柴油燃料的燃烧在混合之后开始,柴油的燃烧也超过并在混合之前完成燃烧。这可能是由于柴油具有更好的可燃性。随着燃烧的进行,生物柴油混合物的燃烧降低,这可能是由于混合物中生物柴油的挥发性较差和粘度较高。随着混合物中生物柴油量的增加,生物柴油混合物的燃烧持续时间增加[34]。上止点燃烧质量分数分别为25.47% 、27.32%、B.R. 细马尼, V. V. Katti /工程部 科学 和技术, 国际 杂志 21 (2018年)769775见图11。 混合燃料对燃烧质量分数的影响。燃料-空气和生物柴油中固有氧的混合改善了燃烧[39,40]。生物柴油的较高十六烷值有助于完成燃烧[41],氧化导致CO排放量减少[39]。一氧化碳和碳氢化合物的排放量增加较高的混合物,这可能是由于增加的粘度降低的挥发性的混合物与混合物中的生物柴油的体积分数增加。在CR18工况下,与柴油相比,B20混合燃料的CO排放降低了36.5%,HC排放降低了21.4%CO和HC排放在CR为16和17时较高,这可能归因于较低CR时空气密度较小,对燃烧产生负面影响。图14中示出了对于100%负荷在不同CR下不同混合物和柴油燃料的NOx排放。对于所有的混合燃料和柴油,NOx排放都随着CR的增加而增加.对于所有的混合物和柴油,NOx排放在CR 18处较高,这可能归因于混合物的更好燃烧导致更高的温度,从而增加NOx排放。生物柴油中含有的氧气可以促进燃烧,并增加气缸压力和温度,导致NOx的形成增加。NOx排放量随着混合燃料中生物柴油体积分数的增加而增加。B100混合气的NOx排放量低于柴油和其他混合气,这可能是由于B100混合气粘度较高,挥发性较差,影响了油气的混合,从而影响了燃烧过程。与柴油相比,B20混合物的NOx排放高4.7%(图13)。15)。图12个。共混物和氯丁橡胶对燃烧质量分数的影响B00、B20、B40、B60和B100分别为34.36%、28.95%和29.74%结果表明,B40混合燃料的燃烧品质优于其它混合燃料和柴油。3.11. CR和掺混比对已燃质量分数(MFB)的影响图12显示了在100%负荷下,随着曲柄角的变化,CR和混合比对MFB的影响。即使混合物的燃烧开始比柴油更早,柴油的燃烧也迅速超过并完成混合物之前的燃烧较高的CR增加了空气密度,可能会增加燃料-空气的混合,加速燃烧。对于柴油燃料,100% MFB的燃烧持续时间对于CR 18较早,随后是CR 18处的B20和B100以及CR17和CR 16处的B20。它是CR对燃烧过程影响的表征。CR的增加更有利于两种生物柴油与柴油混合。4. 排放使用五种气体分析仪和烟度计测量100%负荷下不同CR下各种混合物的排气排放在100%负荷下,各种混合物和柴油在不同CR下的CO和未燃HC排放示于图3和图4中。分别为13和14。CO和HC的排放量随着CR从16增加到18而减少,这可能是由于空气的高密度增强图13岁100%负荷下不同CR下各种混合物的CO排放图十四岁100%负荷下不同CR下各种混合物的HC排放776B.R. Hosamani,V. V. Katti/工程科学与技术,国际期刊21(2018)769图15.在100%负荷下,不同CR下的各种混合物的NOx图16.在100%负荷下,不同CR下各种混合物的烟密度。图16中示出了在100%负荷下对于不同CR的各种共混物和柴油的烟不透明度。对于各种混合物和柴油,烟不透明度随着CR的增加而降低。甲基酯混合物的烟不透明度较低,可能是由于甲基酯的固有氧完成了混合物的燃烧,从而降低了烟灰的形成,因此烟不透明度较低[42]。CR 18的烟度降低,这可能是由于改善了燃料-空气的混合,从而加速了燃烧。B100混合物的烟不透明度高于柴油和其他混合物,这可能归因于高粘度,B100的低对于所有的混合物,在CR为16和17时烟不透明度较高,并且柴油可归因于与缓慢燃烧相关的较小的空气密度。与柴油相比,B20混合物在CR 18和100%负荷下的烟不透明度降低了6.7%。5. 结论实验研究了B00、B20、B40、B60生物柴油混合燃料和B100在CR为16、17和18时的各种燃烧实验结果必须得出以下结论:实验结果表明,随着曲轴转角的变化,生物柴油混合燃料的压力上升趋势与柴油相同。在不同的CR下,共混物没有异常的燃烧行为。喷射和燃烧是先进的混合。生物柴油混合物的最大气缸压力较高,并且处于较早的曲轴转角。由于延迟期的减少,混合物的扩散燃烧增加对于两种生物柴油与柴油的混合物,增加CR会增加气缸峰值压力、放热CR的增加改善了发动机对于所有燃料的燃烧特性。与柴油相比,混合物的燃烧持续时间增加,并且随着混合物中生物柴油体积百分比的增加而增加随着CR的增加,混合物的燃烧速率更快在CR为17和18的质量分数下,生物柴油混合物在整个不受控制的燃烧阶段燃烧更快,与柴油相比,混合物显示出更高的气缸气体压力。与柴油相比,掺混燃料的一氧化碳、碳氢化合物排放降低,NOx排放结果表明,生物柴油与柴油的混合燃料可以作为CI发动机的替代燃料,而无需进行大的改性,并具有合理的燃烧性能。致谢作者感谢Hira Sugar Institute of Technology Nidasoshi为开展研究工作提供实验室设施。披露声明作者之间没有利益冲突引用[1] B.R. 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