丁醇-汽油混合燃料應(yīng)用于汽油機(jī)的性能實(shí)驗(yàn)研究

安銘 ，馮洪慶* ，劉道建 ，張靜 ，李頓，張曉東

(1. 中國石油大學(xué)(華東) 儲運(yùn)與建筑工程學(xué)院能源與動力工程系， 山東 青島266580；2. 山東省科學(xué)院能源研究所，山東省生物質(zhì)氣化技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南250014 )

【生物質(zhì)能源】

丁醇-汽油混合燃料應(yīng)用于汽油機(jī)的性能實(shí)驗(yàn)研究

安銘1，馮洪慶1*，劉道建1，張靜1，李頓1，張曉東2

(1. 中國石油大學(xué)(華東) 儲運(yùn)與建筑工程學(xué)院能源與動力工程系， 山東 青島266580；2. 山東省科學(xué)院能源研究所，山東省生物質(zhì)氣化技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南250014 )

本文對不同比例的丁醇-汽油混合燃料在氣道電控噴射汽油機(jī)臺架上進(jìn)行了性能實(shí)驗(yàn)研究。在轉(zhuǎn)速為2 000 r/min和2 500 r/min時(shí)，將分別添加體積分?jǐn)?shù)10%、20%丁醇的混合汽油與純汽油進(jìn)行了對比。研究結(jié)果表明，摻混丁醇后，發(fā)動機(jī)動力性略有下降，有效燃油消耗率略有增加，在90 N·m時(shí)比油耗取得最低值，在實(shí)驗(yàn)工況下HC和NOx排放略有下降，對CO影響較小。

汽油機(jī)；丁醇；混合燃料；排放

隨著汽油機(jī)的進(jìn)一步發(fā)展，必須努力改善其燃油經(jīng)濟(jì)性。與傳統(tǒng)化石燃料相比，丁醇可來源于木質(zhì)纖維、生物秸稈等生物質(zhì)，具有可再生性。同時(shí)，丁醇還具有更高的能量密度和較高的辛烷值，腐蝕性小，與汽油互溶性好，具有良好的應(yīng)用前景。目前，國內(nèi)外就丁醇在內(nèi)燃機(jī)上的應(yīng)用開展了一系列的研究[1-3]，主要涉及汽油機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放特性等方面。

楊靖等[4]通過實(shí)驗(yàn)和計(jì)算研究了在汽油機(jī)上燃燒丁醇-汽油混合燃料的放熱規(guī)律以及與燃燒汽油的不同，從燃料的性質(zhì)和內(nèi)燃機(jī)燃燒學(xué)的角度分析了放熱速率形成差異的原因。介紹了燃用丁醇-汽油混合燃料對發(fā)動機(jī)性能的影響，并通過點(diǎn)火提前角優(yōu)化和空燃比優(yōu)化得到了更好的綜合性能，從而驗(yàn)證了丁醇取代部分汽油后在發(fā)動機(jī)中燃燒的可行性和實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的雙重優(yōu)越性。李克等[5]對比分析了丁醇與汽油的理化性質(zhì)和燃燒特性之后，對摻入不同比例丁醇的汽油在發(fā)動機(jī)中進(jìn)行了臺架實(shí)驗(yàn)，初步確定了燃用丁醇-汽油調(diào)合燃料對發(fā)動機(jī)動力性和經(jīng)濟(jì)性的影響。同時(shí)，對發(fā)動機(jī)瞬變參數(shù)進(jìn)行了合理調(diào)整，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在結(jié)構(gòu)不做改動而僅對可變參數(shù)進(jìn)行調(diào)整時(shí)，該汽油機(jī)可以燃用丁醇體積分?jǐn)?shù)達(dá)30%的丁醇-汽油混合燃料，其排放得到了很大的改善而動力性和經(jīng)濟(jì)性基本保持不變。胡志遠(yuǎn)等[6]在一臺電控進(jìn)氣道多點(diǎn)噴射汽油機(jī)上，對燃用按不同比例混合的丁醇-汽油燃料的非常規(guī)排放特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在未對發(fā)動機(jī)進(jìn)行任何改動的情況下，與燃用純汽油相比，發(fā)動機(jī)燃用丁醇-汽油混合燃料的動力性、SO2排放和溫室氣體(包括CO2、CH4和NOx等)排放降低，燃油消耗率和醛類排放增加，其變化幅度隨混合燃料中丁醇體積分?jǐn)?shù)的增加而增大。當(dāng)摻混丁醇體積分?jǐn)?shù)低于20%時(shí)發(fā)動機(jī)的醇類排放降低，當(dāng)混合比例超過20%時(shí)發(fā)動機(jī)的醇類排放增大。

Venugopal等[7]采用雙燃料噴射策略實(shí)現(xiàn)了進(jìn)氣道同時(shí)噴射汽油和丁醇，對火花點(diǎn)火發(fā)動機(jī)燃用丁醇-汽油混合燃料進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明，采用雙燃料噴射策略能夠?qū)崿F(xiàn)更高的混合比，不同工況下通過改變混合燃料的摻混比例可顯著降低HC的排放。Wallner等[8]研究了使用丁醇和汽油的混合物作為DISI發(fā)動機(jī)燃料時(shí)的各種排放，研究發(fā)現(xiàn)，在任何工況下，添加丁醇的汽油在發(fā)動機(jī)中燃燒， NOx排放都會較純汽油時(shí)低。隨著丁醇摻混比例的增加，甲醛和乙醛排放逐漸增多；然而，在較高的丁醇摻混比例下，HC排放中的含氧化合物成分將占總HC排放的一半以上。Tornatore等[9]在一臺裝配有渦輪增壓器的單缸進(jìn)氣道噴射的火花點(diǎn)火發(fā)動機(jī)上研究了兩種噴油時(shí)刻下，汽油中摻混體積分?jǐn)?shù)為40%的丁醇(簡稱BU40)時(shí)對發(fā)動機(jī)性能和排放的影響，噴油時(shí)刻分別在進(jìn)氣閥關(guān)閉和進(jìn)氣閥開啟時(shí)刻。采用BU40燃料可以有效減少燃燒室積碳和顆粒物排放。

由此可見，丁醇摻混在汽油中對于汽油機(jī)燃燒和排放具有積極效果，但研究者對于丁醇在丁醇汽油混合燃料中所起的作用認(rèn)識并不完全一致。本文主要研究丁醇-汽油混合燃料對火花點(diǎn)火發(fā)動機(jī)性能的影響，在多缸汽油發(fā)動機(jī)臺架上進(jìn)行丁醇-汽油混合燃料對汽油機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放等特性影響的實(shí)驗(yàn)研究。

1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及燃料制備

1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及參數(shù)

實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖1所示。本文實(shí)驗(yàn)在一臺直列四缸、四沖程、自然吸氣式火花點(diǎn)火發(fā)動機(jī)上進(jìn)行，發(fā)動機(jī)的基本參數(shù)見表1。發(fā)動機(jī)噴油系統(tǒng)采用德國BOSCH公司Motronic3.8.2電子控制多點(diǎn)汽油順序噴射系統(tǒng)。發(fā)動機(jī)與電渦流測功機(jī)相連，并通過測控系統(tǒng)調(diào)整發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩大小。尾氣分析儀型號為AVL DiGas4000 Light 五組分尾氣分析儀，該儀器可以測量CO、CO2、HC和NOx的排放，以及O2含量、過量空氣系數(shù)和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等參數(shù)。該分析儀能夠進(jìn)行多燃料測試，包括汽油、CNG、LPG和乙醇，具有可靠性好、精度高等優(yōu)點(diǎn)。

1.2 燃料制備及理化特性分析

本文實(shí)驗(yàn)中發(fā)動機(jī)所用混合燃料分別是BU0、BU10和BU20 3種丁醇-汽油混合燃料，即丁醇在混合燃料中體積分?jǐn)?shù)分別為 0%、10%、20%。其中，汽油為從加油站購買的普通93#汽油，丁醇純度大于99.5%。在對發(fā)動機(jī)不做任何改動的情況下，混合燃料的理化特性對發(fā)動機(jī)性能的影響比較大。然而丁醇-汽油混合燃料的理化特性受丁醇含量的影響比較大，因此下面分析丁醇含量對丁醇混合燃料理化特性的影響。

1 發(fā)動機(jī)；2 測功機(jī)；3 火花塞；4 噴油器；5 進(jìn)氣節(jié)流閥；6 冷卻裝置；7 缸壓傳感器；8 軸角編碼器；9 空氣濾清器；10 尾氣分析儀；11 數(shù)據(jù)采集及指令傳輸系統(tǒng)；12 ECU及測控系統(tǒng)。圖1 實(shí)驗(yàn)裝置圖Fig.1 Schematic diagram of experimental facility

項(xiàng)目參數(shù)發(fā)動機(jī)類型直列4沖程4缸8氣門自然吸氣式排量/mL1781缸徑/mm81沖程/mm86．4壓縮比9．5：1最大功率74kW/5200(r/min)最大扭矩155N·m/3800(r/min)供油方式BoschM3．8．2電子控制順序多點(diǎn)燃油噴射系統(tǒng)最低燃油消耗率≤278．5g/kW·h冷卻系統(tǒng)水冷

本文采用密度計(jì)分別測量了BU0、BU10和BU20等3種丁醇-汽油混合燃料的密度，同時(shí)采用式(1)計(jì)算丁醇-汽油混合燃料的密度。混合燃料密度的計(jì)算值與測量值非常相近，且隨丁醇體積分?jǐn)?shù)的增加而增加。

(1)

式中，ρm為混合燃料密度，g·mL-1；ρb為丁醇密度，g·mL-1；ρg為汽油密度，g·mL-1；α為混合燃料中丁醇所占的體積分?jǐn)?shù)。

本文采用IKA C200量熱儀分別測量了BU0、BU10、BU20等3種丁醇/汽油混合燃料的低熱值，同時(shí)采用式(2)和(3)計(jì)算丁醇-汽油混合燃料的低熱值，二者間的對比如表2所示。可以看出，混合燃料低熱值的計(jì)算值與測量值相近，雖然丁醇的低熱值只有汽油的76.6%，但是混合燃料低熱值隨丁醇體積分?jǐn)?shù)的增加下降并不明顯。

(2)

(3)

式中，HL,m為混合燃料低熱值，MJ·kg-1；HL,b為丁醇低熱值，MJ·kg-1；HL,g為汽油低熱值，MJ·kg-1；w為混合燃料中丁醇所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

表2 混合燃料低熱值

燃料燃燒的本質(zhì)是燃料中的碳和氫與空氣中的氧氣進(jìn)行氧化放熱反應(yīng)，因此燃料在氣缸中的循環(huán)放熱量主要由缸內(nèi)可燃混合氣的能量密度決定。若空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)為21%，氮?dú)怏w積分?jǐn)?shù)為79%，汽油分子式記為C8H16，則汽油的化學(xué)計(jì)量空燃比為14.7，丁醇的化學(xué)計(jì)量空燃比為11.12，混合燃料BU10和BU20的化學(xué)計(jì)量空燃比分別為14.31和13.93?；瘜W(xué)計(jì)量可燃混合氣的能量密度可通過式(4)計(jì)算得到?？梢钥闯觯蛽交於〈己?，混合燃料的理論空燃比降低，但化學(xué)計(jì)量可燃混合氣的能量密度基本保持不變。因此，汽油摻混丁醇后，可以通過調(diào)整發(fā)動機(jī)的噴油系統(tǒng)，來保證可燃混合氣的能量密度基本保持不變從而保證發(fā)動機(jī)的動力性不下降。若對發(fā)動機(jī)不做任何改動，同一工況點(diǎn)時(shí)增加丁醇在汽油中的摻混比例，會導(dǎo)致過量空氣系數(shù)變大。

(4)

式中，Em,0為化學(xué)計(jì)量可燃混合氣能量密度，MJ·kg-1；L0為燃料理論空燃比，kg·kg-1。

2 結(jié)果與分析

為了分析在對發(fā)動機(jī)未做任何改動的情況下，丁醇-汽油混合燃料對汽油發(fā)動機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放特性的影響，本文在車用不同轉(zhuǎn)速、不同負(fù)荷狀態(tài)下進(jìn)行了部分負(fù)荷特性實(shí)驗(yàn)。所用燃料為BU0、BU10、BU20，選定轉(zhuǎn)速分別為2 000 r/min和2 500 r/min，在同一轉(zhuǎn)速下，從無負(fù)荷開始逐漸加大節(jié)氣門開度，直至節(jié)氣門全開。

由于丁醇理論空燃比明顯低于汽油，在對發(fā)動機(jī)噴油系統(tǒng)不做任何調(diào)整的情況下，摻混丁醇會增大過量空氣系數(shù)，因此，在高負(fù)荷情況下，負(fù)荷相同時(shí)，摻混丁醇后節(jié)氣門開度要大于純汽油。綜上所述，在本文研究工況范圍內(nèi)，在未對發(fā)動機(jī)參數(shù)做任何改動的情況下，汽油機(jī)燃用丁醇-汽油混合燃料時(shí)的動力性有所下降。

2.1 丁醇-汽油混合燃料對經(jīng)濟(jì)性的影響

有效熱效率和有效燃油消耗率(BSFC)是發(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)性的重要指標(biāo)。在獲得發(fā)動機(jī)有效燃油消耗率的情況下，有效熱效率ηet與有效燃油消耗率之間存在如下關(guān)系，如式(5)所示。

(5)

式中，be為有效燃油消耗率，g·(kW·h)-1；HL為燃料低熱值，MJ·kg-1。

圖2給出了不同丁醇摻混比例混合燃料在不同轉(zhuǎn)速下有效燃油消耗率隨負(fù)荷變化的情況。可以看出，不同轉(zhuǎn)速下3種燃料的有效燃油消耗率隨負(fù)荷變化的趨勢相同。有效燃油消耗率隨負(fù)荷的增加先減小后增大，轉(zhuǎn)速為2 500 r/min時(shí)最低燃油消耗率扭矩點(diǎn)要較2 000 r/min時(shí)右移?？傮w來看，在去除誤差因素及整個(gè)負(fù)荷范圍內(nèi)，有效燃油消耗率隨丁醇摻混比例的增加而增大，但增長幅度不大。這是因?yàn)榘l(fā)動機(jī)的電控噴射系統(tǒng)是根據(jù)發(fā)動機(jī)所處的工況(如起動、怠速、加速、減速和常用工況等)采用相應(yīng)噴油策略的，并不能識別不同燃料，汽油摻混丁醇后，噴油系統(tǒng)依然按照汽油噴射策略噴油。混合燃料理論空燃比隨丁醇摻混比例的增加而變小，因此當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷相同時(shí)，實(shí)際過量空氣系數(shù)隨丁醇摻混比例的增加而變大，混合氣變稀，能量密度降低，導(dǎo)致節(jié)氣門開度隨丁醇摻混比例的增加而增大，同時(shí)由于丁醇汽化潛熱大，熱值低，導(dǎo)致噴油量增大，因而燃油消耗率隨丁醇摻混比例的增加而增大。

圖2 有效燃油消耗率隨扭矩變化的規(guī)律Fig.2 Variation of brake specific fuel consumption (BSFC) with torque moment

汽油摻混丁醇后，混合燃料的熱值降低，因此單純用燃油消耗率來比較汽油機(jī)燃用丁醇-汽油混合燃料的經(jīng)濟(jì)性并不全面。有效熱效率是衡量發(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)性的另一個(gè)重要指標(biāo)。圖3是不同丁醇摻混比例混合燃料在不同轉(zhuǎn)速下有效熱效率隨負(fù)荷變化的情況?？梢钥闯觯煌D(zhuǎn)速下3種燃料的有效熱效率隨負(fù)荷變化的趨勢相同。有效熱效率隨負(fù)荷的增加先增大后減小，轉(zhuǎn)速為2 500 r/min時(shí)最高有效效率扭矩點(diǎn)要較2 000 r/min時(shí)右移?？傮w來看，在去除誤差因素及整個(gè)負(fù)荷范圍內(nèi)，雖然有效燃油消耗率隨丁醇摻混比例的增加而增大，但有效效率并不隨丁醇摻混比例的增加而降低，摻混丁醇對有效熱效率的影響并不大。這主要有三方面的原因：一是因?yàn)槎〈紴楹跞剂?，在燃燒過程中自身含有的氧原子改善了燃燒，使得燃燒更加充分，從而提高了發(fā)動機(jī)的熱效率，改善了發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性；二是因?yàn)槎〈嫉钠瘽摕岣?，?dāng)丁醇摻混比例增加時(shí)，會降低缸內(nèi)混合氣體的溫度，使得經(jīng)缸壁向外傳熱的損失減小，從而提高了發(fā)動機(jī)的熱效率；三是相比于汽油，丁醇燃燒火焰?zhèn)鞑ニ俣群腿紵俣瓤?，燃燒定容程度高，峰值壓力大，從而提高了發(fā)動機(jī)的熱效率[10]。

圖3 有效熱效率隨扭矩變化的規(guī)律Fig.3 Variation of effective heat efficiency with torque moment

2.2 丁醇/汽油混合燃料對排放特性的影響

汽油機(jī)的排氣污染物主要是CO、HC和NOx3種，NOx通常是指NO和NO2，其中主要是NO，占90%～95%。本文通過AVL DiGas 4000 Light五組份尾氣分析儀對過量空氣系數(shù)及尾氣中的CO、HC和NOx3種污染物進(jìn)行檢測。

圖4給出了不同丁醇摻混比例混合燃料在不同轉(zhuǎn)速下過量空氣系數(shù)隨負(fù)荷變化的情況?？梢钥闯?，不同轉(zhuǎn)速下3種燃料的過量空氣系數(shù)隨負(fù)荷變化的趨勢相同。轉(zhuǎn)速為2 000 r/min時(shí)，在中低負(fù)荷下，過量空氣系數(shù)穩(wěn)定保持在化學(xué)計(jì)量比附近，在高負(fù)荷時(shí)，過量空氣系數(shù)減小。在相同負(fù)荷下，隨丁醇摻混比例的增加過量空氣系數(shù)增加，這主要是因?yàn)槎〈祭碚摽杖急让黠@低于汽油，在對發(fā)動機(jī)不做任何改動的情況下，摻混丁醇使實(shí)際的過量空氣系數(shù)降低。而在轉(zhuǎn)速為2 500 r/min時(shí)，過量空氣系數(shù)始終穩(wěn)定保持在化學(xué)計(jì)量比附近，且在高負(fù)荷時(shí)略有升高。這是因?yàn)樵谙嗤?fù)荷下，增大轉(zhuǎn)速需要進(jìn)一步增大節(jié)氣門開度。

圖4 過量空氣系數(shù)隨扭矩的變化情況Fig.4 Variation of excess air coefficient with torque moment

圖5給出了不同丁醇摻混比例混合燃料在不同轉(zhuǎn)速下CO排放隨負(fù)荷變化的情況?？梢钥闯?，不同轉(zhuǎn)速下3種燃料的CO排放隨負(fù)荷變化的趨勢相同。在轉(zhuǎn)速為2 000 r/min時(shí)，3種燃料在中低負(fù)荷下CO排放差別不大，且隨著負(fù)荷的增加變化也不明顯。這是因?yàn)樵谥械拓?fù)荷時(shí)，過量空氣系數(shù)保持相對穩(wěn)定，CO的生成主要由燃料的不完全燃燒導(dǎo)致，因而CO排放量較少且變化不大。而在轉(zhuǎn)速為2 500 r/min時(shí)，CO的排放隨負(fù)荷增加的變化并不明顯。此外，隨丁醇摻混比例的增加雖然燃油消耗率增加，但丁醇為含氧燃料，在燃燒過程中自身含有的氧原子改善了燃燒情況，使得燃燒更加充分，因而CO排放量并不隨丁醇摻混比例的增加而增加。在高負(fù)荷時(shí)，過量空氣系數(shù)減小，混合氣變濃，燃料在缺氧情況下不完全燃燒加重，因而CO排放量增加較多。

圖5 CO排放隨扭矩變化的情況Fig.5 Variation of CO emission with torque moment

圖6給出了不同丁醇摻混比例混合燃料在不同轉(zhuǎn)速下HC排放隨負(fù)荷變化的情況。汽油機(jī)中HC的生成原因比較復(fù)雜，主要途徑有不完全燃燒、壁面淬熄效應(yīng)、壁面油膜和積碳的吸附效應(yīng)。由圖可以看出，對于同一種燃料，在轉(zhuǎn)速為2 000 r/min、中低負(fù)荷時(shí)，HC排放量隨負(fù)荷的變化無明顯變化。這主要是因?yàn)樵谥械拓?fù)荷下，過量空氣系數(shù)穩(wěn)定保持在化學(xué)計(jì)量比附近，混合氣燃燒充分，因而HC的排放較少。但在高負(fù)荷時(shí)，過量空氣系數(shù)降低，混合氣變濃，燃料燃燒不充分，因而HC排放量總體上升。而轉(zhuǎn)速為2 500 r/min 時(shí)，由于過量空氣系數(shù)始終穩(wěn)定保持在化學(xué)計(jì)量比附近，且在高負(fù)荷時(shí)略有升高，所以HC排放量在中低負(fù)荷時(shí)差別不大，而在高負(fù)荷時(shí)有所下降。此外，在工況相同的條件下，隨著丁醇摻混比例的增加，HC的排放減少。這是由于丁醇為含氧燃料，在燃燒過程中自身含有的氧原子改善了燃燒情況，同時(shí)丁醇摻混比例的增加，過量空氣系數(shù)增大，使得燃燒更加充分。

圖6 HC排放隨扭矩變化的情況Fig.6 Variation of HC emission with torque moment

圖7為不同丁醇摻混比例混合燃料在不同轉(zhuǎn)速下NOx排放隨負(fù)荷變化的情況。可以看出，不同轉(zhuǎn)速下3種燃料的NOx排放隨負(fù)荷變化的趨勢相同。對于同一種燃料，在中低負(fù)荷時(shí)，NOx排放隨負(fù)荷的增加而增加。原因在于發(fā)動機(jī)在中低負(fù)荷工況時(shí)，發(fā)動機(jī)處于化學(xué)計(jì)量比工作條件，此時(shí)NOx的生成受溫度的影響更為明顯，負(fù)荷的增加導(dǎo)致發(fā)動機(jī)燃燒溫度升高，因而NOx排放隨之增加。在高負(fù)荷時(shí)，由于過量空氣系數(shù)減小，燃料在缺氧狀態(tài)下燃燒，因而NOx排放降低。而汽油摻混丁醇后，在轉(zhuǎn)速為2000 r/min時(shí)，NOx排放隨負(fù)荷的增加明顯降低，而轉(zhuǎn)速為2500 r/min時(shí)，在中低負(fù)荷下，NOx排放隨負(fù)荷的增加變化不明顯，在高負(fù)荷時(shí)明顯降低。這是因?yàn)槎〈祭碚摽杖急让黠@低于汽油，在對發(fā)動機(jī)不做任何改動的情況下，摻混丁醇使實(shí)際的過量空氣系數(shù)降低，同時(shí)由于丁醇汽化潛熱高于汽油，而熱值低于汽油，導(dǎo)致燃燒溫度降低，因而NOx排放隨丁醇摻混比例的增加而降低。

圖7 NO排放隨扭矩變化的情況Fig.7 Variation of NO emission with torque moment

3 結(jié)論

(1)在未對發(fā)動機(jī)參數(shù)做任何改動的情況下，汽油機(jī)燃用丁醇-汽油混合燃料后的動力性有所下降。

(2)轉(zhuǎn)速為2 000 r/min，在扭矩90 N·m時(shí)，油耗率最低；在轉(zhuǎn)速為2 500 r/min，扭矩為90 N·m和105 N·m時(shí)均最低，有效燃油消耗率隨丁醇摻混比例的增加而增大，有效熱效率并不隨丁醇摻混比例的增加而降低，摻混丁醇對有效熱效率的影響并不大。

(3)在2 000 r/min和2 500 r/min的實(shí)驗(yàn)條件下，對于不同扭矩，汽油摻混丁醇能降低HC和NOx排放，但對CO排放影響不大。

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Performance experiment of N-butanol-gasoline blending fuel applied gasoline engine

AN Ming1, FENG Hong-qing1*, LIU Dao-jian1, ZHANG Jing1, LI Dun1, ZHANG Xiao-dong2

(1.Department of Energy and Power Engineering, China University of Petroleum, Qingdao 266580, China; 2. Shandong Provincial Key Laboratory of Biomass Gasification Technology, Institute of Energy Research, Shandong Academy of Sciences, Jinan 250014, China)

∶ We conducted performance experiment for blending fuel of different blending ratios of n-butanol and gasoline applied port fuel injection engine. We compared pure gasoline and the blending fuel of blending ratios of 10% and 20% for 2 000 r/min and 2 500 r/min. Results show that the power of the engine slightly falls and BSFC increases a little. Specific fuel consumption is the lowest for torque moment of 90 N·m. For experimental condition, HC and NOxemission slightly decreases. The effect on CO emission is less.

∶gasoline engine; butanol; blending fuel; emission

10.3976/j.issn.1002-4026.2016.06.013

2016-06-20

中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目(14CX05041A)

安銘(1991—)，男，碩士研究生，研究方向?yàn)楣?jié)能技術(shù)。

*通信作者：馮洪慶(1977—)，男，博士，教授，研究方向?yàn)槠蜋C(jī)燃料與燃燒。E-mail: fenghongqing@upc.edu.cn

TK427

A

1002-4026(2016)06-080-07