【摘 要】
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煤通过Fischer-Tropsch合成可以获得十六烷值高、硫和芳香烃含量极低的高品质柴油,Fischer-Tropsch(F-T)柴油能大幅度降低柴油机的污染物排放。为了阐明F-T柴油对发动机性能
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煤通过Fischer-Tropsch合成可以获得十六烷值高、硫和芳香烃含量极低的高品质柴油,Fischer-Tropsch(F-T)柴油能大幅度降低柴油机的污染物排放。为了阐明F-T柴油对发动机性能和排放的影响规律,本文以高压共轨车用柴油机为基础,结合HORIBA气体和颗粒物采集系统,以及衍生化样品前处理方法和高效液相色谱(HPLC)分析技术,开展了燃用F-T柴油混合燃料时柴油机性能、常规排放、非常规排放特性的研究。实验采用五种不同含量的F-T柴油混合燃料,其F-T柴油含量分别为0%(纯柴油,F-T0)、15%F-T(F-T15)、30%F-T(F-T30)、50%F-T(F-T50)、100%F-T(F-T100)。研究结果表明:1、在不改变原机结构参数的条件下,发动机的功率随F-T柴油掺烧比例的增加而降低,F-T100与F-T0相比,最大扭矩降低2.2%,其他工况均有不同程度的降低。2、随著F-T柴油添加比例的增加,燃油消耗率逐渐下降,热效率提高,F-T100相对于F-T0平均燃油消耗率降低7.1%。3、发动机燃用F-T柴油时,PM、CO、HC、NOx的排放得到了改善,在负荷特性上PM、CO、HC、NOx的排放随着F-T柴油的添加量的增加而降低。4、通过分析F-T柴油掺烧比例、发动机转速及负荷对羰基类污染物排放特性的影响发现,不论燃用常规柴油还是F-T柴油混合燃料,羰基类污染物中甲醛和乙醛的含量最多,总羰基污染物的比排放量随负荷的增加而降低。F-T100的甲醛和乙醛的最大比排放量为174.3mg/(kW·h)和89.7mg/(kW·h),分别是F-T0的5.3倍和2.14倍;F-T100羰基化合物的总比排放量为65.4～492.6 mg/(kW·h),是F-T0的1.8～2.8倍。
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