第1期（总第234期） 2018年2月
车用发动机 VEHICLE ENGINE
No J (Serial No 234 )
Feb2018
增压中冷柴油机燃用F-T柴油的燃烧波动特性分析
杨甜甜”，王铁”，乔靖”，高吉”，冯以卓”，孙丹丹
（00 摘要：为了分析柴油机燃用F-T柴油的燃烧波动特性，在增压中冷直喷柴油机上对燃用F-T柴油和0号柴油
的中高转速和负荷工况进行了对比试验研究。研究表明：在同一工况下，与0号票油相比燃用F-T票油的燃烧始点较早，燃烧压力峰值较低压力波动幅值较小；对燃烧压力进行频谱分析可以看出，F-T柴油的燃烧压力波动一阶主频率小于0号柴油的主频率，两种燃料的一阶主频率均随转速的增加而增大，随着负荷的增加有降低的趋势，且负荷对F-T柴油的影响较0号柴油更加显著。从燃烧振动柴声源的角度考虑燃用F-T柴油有利于降低柴油机的燃烧噪声和缸内燃烧时的爆发冲击载荷，
关键词：F-T柴油；缸内压力；压力波动频域分析 DOI: 10 3969 /j issn 1001-2222 2018 01 011
文献标志码：B
中图分类号：TK464；TK4112
较汽油机而言，柴油机的排放、振动、噪声等问
题较突出，寻找可靠清洁的柴油代用燃料是解决柴油机的能源需求问题及满足环保要求的重要途径之一。F-T柴油是将煤间接液化得到的主要由直链饱和经和分枝异构饱和烃构成的混合物。F-T柴油的氢碳比和十六烷值高，燃烧热效率高，循环变动小[1-2]污染物排放少[3-5］，燃烧噪声小[6]，被认为是清洁高效的柴油机代用燃料，是实现煤炭在内燃机上清洁化利用的最佳载体。
燃烧压力波动与柴油机的高频结构振动和辐射噪声密切相关，压力波动会对柴油机部件产生强烈冲击，从而产生振动和噪声辐射了。试验表明，比例不到燃烧室内总压力能量5%的压力波动能量，所微起的噪声占燃烧噪声总能量的80%左右。其中，燃烧压力高频波动是影响燃烧噪声的重要因素。燃烧压力高频波动与燃烧噪声高频成分具有较好的对应关系，较高的波动幅值对应的燃烧噪声值较高。因此.研究F-T柴油对柴油机燃烧压力波动的影响,对利用代用燃料改善柴油机的NVH性能有重要意义。
刘磊等从燃烧室内压力频谱方面研究F-T柴油与0号柴油以不同比例掺混时的燃烧特性，结果表明，随看F-T柴油比例增加，燃烧压力振荡频率
收稿日期：2017-12-06；修回日期：2018-01-05
文章编号：1001-2222(2018)01-0062-05
逐渐降低，振荡声压级能量帽值降低：在不同工况下发动机燃用F-T柴油时缸盖振动加速度信号的幅值均低于燃烧0号柴油，且高频成分的能量小于 0号柴油.燃用F-T柴油可有效地降低燃烧号起的柴油机振动[9-10]
本研究从时域和频域两方面，对比分析了F-T
柴油及0号柴油的燃烧特性及燃烧压力波动特性 1试验设备及方法
本研究试验柴油机为4100QBZL增压中冷直喷柴油机，主要参数见表1。试验前对供油系统按照原机参数进行了恢复出厂调整。本试验主要针对 F-T柴油和0号柴油两种燃油2000～3000r/min 的外特性及最大扭矩转速2200r/min下负荷特性进行研究，因为在中高转速和负荷下更能体现F-T 柴油的优势。
试验采用ET2500重力型油耗仪测量发动机油耗采用ET2000测控系统控制DW160电涡流测功机来实现对发动机的工况调节，采用Kistler6125B 缸压传感器及4618A2电荷放大器来采集燃烧室内燃烧压力。
为了保证试验的可重复性以及结果一致性，对每种燃油均进行了2次重复试验，在试验开始前对
基金项目：山西省研究生教育创新项目“F-T案油/甲醇混合燃料燃烧机理及化学动力学研究"（2017SY027 作者简介：杨甜甜（1989—），女，博士，主要研究方向为案油机清洁代用燃料tyt1214@163eom，
通讯作者：王铁（1957—），男，教授，博士生导师，主要研究方向为案油机清洁代用燃料与排放控制；wangtie57@163eom。