低压缩比柴油机着火特性的研究

本研究的重点在于揭示低压缩比柴油机燃用甲基脂肪酸酯（FAME）的着火特性以及发动机性能。选用椰油甲酯（CME）为测试燃料，因为其由饱和甲基脂肪酸酯构成，具有良好的着火特性。为了降低柴油机的压缩比，在缸盖与缸体之间加装了一块薄铜板，发动机压缩比由20.6降为15。

本研究共进行了两项发动机试验：起动和正常运转，测试工作在3600r/min转速下进行。将发动机冷却到室温后进行发动机起动转速试验，此时润滑油的温度在303K或者稍低。起动试验时，先用三相交流电机将发动机的转速提高到3600r/min，然后按发动机外特性设定的喷射参数进行喷油，获取发动机稳定工作前的试验数据。在稳定工况试验时，通过改变喷油量调整发动机的有效指示压力从100kPa到最大，每100kPa设置为一个试验节点。在每个试验节点，获取发动机的性能数据及排放数据。

试验结果显示，与CME相比，柴油的着火时刻明显延迟。压缩比为16时，发动机的失火状况明显，压缩比为15时无法压燃柴油但可以压燃CME。在任意压缩比情况下，CME的着火时刻明显提前于柴油，因此低压缩比情况下，CME也具有良好的自燃性。低压缩比情况下，CME的有效热效率和柴油相当。随着压缩比的降低，NOx的排放降低。高负荷时，柴油的NOx排放稍高，这是由于柴油着火延迟导致放热率较高。低压缩比时，CME的碳烟排放比柴油低。

Yuya Abe et al.SAE 2012-32-0010.

编译：刘伟