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化石燃料的日益消耗与环境污染的不断加剧是内燃机发展所面临的关键问题。发展内燃机替代燃料,实现高效清洁燃烧,已成为内燃机研究人员的关注热点。燃料乙醇作为一种较成熟的生物质燃料,被广泛应用于车用动力中。为了减少乙醇制备过程中的能源消耗及复杂装备,以淀粉、纤维素的一级水解产物葡萄糖溶于水形成稳定的葡萄糖水溶液乳化柴油作为柴油机替代燃料具有重要的研究意义。为了研究葡萄糖溶液乳化柴油对柴油机性能的影响关系和变化规律,对葡萄糖溶液乳化柴油发动机的性能及工作过程进行了研究。本文基于课题组的葡萄糖乳化柴油优化稳定配方研究结果,通过发动机台架试验,对比研究了葡萄糖乳化柴油发动机的燃烧特性、动力性、经济性及排放性。探索了在发动机结构及控制参数未做改变的情况下,葡萄糖乳化柴油中所添加的葡萄糖和水对高压共轨车用柴油机的燃烧和排放特性的影响规律。同时,对葡萄糖乳化柴油进行ESC试验循环排放特性研究,计算了各排放物的比排放量和各工况的排放分担率,分析了葡萄糖乳化柴油的ESC排放规律。研究结果表明,在发动机转速为1500r/min的不同负荷下,燃用葡萄糖乳化柴油的缸压峰值和最大压力升高率在中低负荷时升高,高负荷时降低;峰值均出现相位延迟。同时,葡萄糖乳化柴油的瞬时放热峰值升高,峰值均出现相位延迟,着火滞燃期延迟,燃烧持续期缩短。相比于纯柴油,燃用葡萄糖乳化柴油的动力性下降。在试验转速范围内,燃用葡萄糖溶液乳化柴油的有效功率较柴油降低了12.24%。在发动机转速为2000r/min的部分负荷下,葡萄糖乳化柴油的有效热效率有所提高。其中,转速为2000r/min和100%负荷工况下,葡萄糖溶液乳化柴油的有效热效率提高了 2.27%。除个别工况外,葡萄糖乳化柴油的NOx和碳烟排放均有所下降,但HC和CO排放视工况点的不同而不同。其中,2000r/min转速下,葡萄糖溶液乳化柴油的NOx和碳烟排放在五个负荷工况点分别较柴油平均较低了 20.31%和80.06%。ESC循环试验结果表明,葡萄糖乳化柴油的碳烟排放效果明显,NOx排放有一定改善,少数工况点的CO排放下降,但HC排放增加。ESC循环排放分担率计算结果表明,对于NOx和HC排放,A100、B75、B100、C100四个工况点的排放分担率较高;对于CO排放,A25、B25、C25三个工况点的排放分担率较高。