第6期（总第239期） 2018年12月
车用发动机 VEHICLE ENGINE
LPG掺混比对DME-柴油预混压燃
发动机性能影响的试验研究
赵玉伟，牛天林”，程培源”，汪映
No 6 (Serial No 239 )
Dec 2018
(1空军工程大学防空反导学院，陕西西安710051;2西安交通大学能源与动力工程学院，陕西西安710049）摘要：针对二甲醚(DME)-柴油双燃料预混压燃发动机在DME预混量较大工况下存在的爆震等问题，在一台
2105柴油机上研究了液化石油气(LPG)掺混比对DME-柴油双燃料发动机燃烧特性、燃油经济性以及排放特性的影响。随LPG掺混比（f1.)增大，双燃料发动机表现出如下性能变化趋势:DME低温、高温反应阶段放热率峰值减小，柴油扩散燃烧阶段放热率峰值增大，3个阶段放热率峰值相位均滞后；缸内最大燃烧压力和最高燃烧温度降低；压力升高率曲线滞后，fL=50%时最大压力升高率较高；有效热效率逐渐降低;N0，排放呈现降低趋势。为 20%和33%时，颗粒数量浓度高于预混纯DME工况：F.为50%时，颗粒数量浓度与预混纯DME工况相当。
关键词：二甲：预混压燃：液化石油气：掺混比：燃烧特性排放特性 DOI: 10 3969 /j issn 1001-2222 2018 06 004
中图分类号：TK464文献标志码：B文章编号：1001-2222(2018)06-0023-06
预混充量压缩着火（PCCI)燃烧模式为同时降低柴油机的颗粒和NO：排放提供了一条可行途径1-3]。二甲醚（DME）的高十六烷值和无CC 键等特性使其能够实现高效无烟燃烧4-],DME在 PCCI燃烧模式中的应用得到广泛研究[6-7]。 E.M.Chapman等"}对DME-柴油双燃料PCCI燃烧模式进行了试验研究，结果表明：进气道预混 DME明显改善了发动机的燃油经济性，而且颗粒物排放大幅减少：当DME预混率为44%时，DME发生明显早燃现象，缸内压力较大，HC排放也处在较高水平。Y.Wang等"研究了DME预混合量对 PCCI发动机燃烧与排放特性的影响，结果表明：随 DME预混合量的增多.放热过程呈现出三阶段放热，燃烧始点明显前移，有效热效率逐渐升高，NO 和炭烟排放呈现降低趋势，伯当DME预混率为 40%时，缸内压力和温度较高，压力升高率较大，有效热效率下降，NO排放明显增多。
以上研究表明，进气道预混合一定量的DME 能够改善发动机的燃烧过程并降低污染物排放，但当DME预混量过多时会发生爆震等现象，导致发动机工作粗租暴，有效热效率降低。液化石油气(LPG)的辛烷值较高，抗爆性好，而且常温下为气
收稿日期：2018-03-31；修回日期：2018-06-14
基金项目：国家自然科学基金资助项目（91541118）
态容易与空气混合均匀，在发动机上得到广泛应用[11-13]。因此，本研究提出在预混合DME燃料中掺混一定比例的LPG作为着火抑制剂来抑制DME 的早燃,并开展了LPG掺混比对DME-柴油双燃料
预混压燃发动机性能影响的试验研究 1试验装置及方法
试验用发动机为直列、水冷、四冲程、自然吸气式2105柴油机，其主要技术参数见表1，发动机台架布置示意见图1。DME-LPG混合燃料在进气道内与新鲜空气进行预混合后进入气缸，预混气体管道与进气管轴线呈30°并指向进气方向，柴油通过发动机原有燃油喷射系统喷人气缸。
表1试验柴油机主要技术参数
缸径/mm 行程/mm 排量/L
105 120 2 078
压缩比
标定转速/r·min-1 1标定功率/kw
17 : 1 2 300 25 9
本试验使用Kistler7061水冷式压电晶体传感
器来测量发动机的缸内压力，由于缸内压力信号较弱.所测数据先通过Kistler7061B电荷放大器进放大处理，再进人数据采集仪。由于不同循环在进
作者简介：赵玉伟（1987一），男，博士，主要研究方向为内燃机新型燃烧模式、清洁替代燃料;ervr@126com