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燃料乙醇是一种可再生的清洁含氧燃料,探索其作为代用燃料在柴油机上的应用,这对于我国的能源、环保、农业等问题具有重要意义。本文进行乙醇在柴油机上适应性研究。研究乙醇柴油的相溶性,开发乙醇助溶剂;研究乙醇掺烧比对发动机动力性、经济性、排放性能的影响,筛选出合适的乙醇掺烧比;研究发动机供油系统参数对乙醇柴油混合燃料发动机性能的影响,恢复乙醇柴油混合燃料发动机的动力性;研究催化净化技术对乙醇柴油混合燃料发动机排气净化的效果,解决乙醇柴油发动机HC、CO排放相比原柴油机升高的问题;本文还采用废气再循环技术进一步降低乙醇柴油发动机的NOx排放,进行EGR阀的设计计算。本文分析了乙醇柴油混合燃料的主要物化特性,研究乙醇柴油的互溶稳定性,开发了一种助溶剂。结果表明,当添加6%的本研究开发的助溶剂,含有10%-20%乙醇的乙醇与柴油混合燃料可以稳定三个月以上。在DL190-12柴油机上,进行乙醇掺烧比的试验研究,研究了乙醇掺烧比分别为10%、15%、20%的乙醇柴油混合燃料发动机动力性、经济性及排放特性。结果表明在发动机结构与技术参数不变的条件下燃用混合燃料,发动机动力性能在中小负荷下升高,大负荷下降低,升幅在8%以内;燃油消耗率有所升高;发动机的碳烟排放和NOx排放降低30%,HC和CO的排放增加40%。通过模糊综合评价方法得出DL190-12发动机最佳的乙醇掺烧比为15%的结论。本文试验研究了供油提前角和喷油压力对发动机性能的影响。结果表明,喷油压力由17.5Mpa增加到18.5Mpa,发动机功率升高,油耗增加,烟度显著降低,NOx排放变化不大,HC、CO的排放会增加。转速升高,喷油压力对HC、CO排放的影响减弱。随着供油提前角从31°CA增大到35°CA,发动机功率基本不变,油耗先增加后降低,NOx排放升高,烟度降低,HC与CO的排放呈先增大再降低的趋势。本文通过匹配排气氧化催化转换器进行降低乙醇柴油发动机HC和CO排放的研究。试验结果表明所选择的KEMIRA公司生产的Ecocatt 84441~#氧化型催化转换器对CO催化效率最高可以达到40%,HC的催化效率最高可以达到35%。随平均有效压力的增大净化效率先增大后减小。本文对EGR系统关键部件EGR阀的主量孔与升程进行了设计计算。应用AVL公司的BOOST程序软件,建立了DL190-12发动机EGR系统模型,进行EGR工作过程计算机仿真,计算了EGR流量与EGR率。进行了乙醇柴油DL190-12发动机台架试验,结果表明,加装EGR后DL190-12乙醇柴油发动机的NOx可再降低20%以上,相比原DL190-12柴油机NOx共降低50%~90%。NOx降低效果明显。