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交通能源与绿色燃料

摘要

为了深入研究ABE/汽油掺混燃料在高速发动机上的应用前景，以发动机4000r/min节气门开度35%为试验工况，对纯汽油、丙酮-丁醇-乙醇（acetone–butanol–ethanol，ABE）/汽油混合物ABE10（ABE容积比为10%，汽油容积比为90%）、ABE20（ABE容积比为20%，汽油容积比为80%）和ABE30（ABE容积比为30%，汽油容积比为70%）开展了不同点火提前角和喷油量的试验、仿真研究。分析了不同ABE混合比、点火提前角和过量空气系数对发动机性能的影响，并对每种燃料发动机最大功率工况的性能参数进行了比较。结果表明：点火提前角和过量空气系数相同时，混合燃料中ABE含量越多，燃油流量越大，发动机功率越大，有效热效率越高；燃油流量的总热量增大和热-功转换效率提高是促使发动机功率增大的主要原因；通过仿真分析缸压数据，相同点火提前角和过量空气系数时，ABE20的燃烧略晚于纯汽油，最高爆发压力也略低；随ABE掺混比增加，一氧化氮（nitric oxide，NO）比排放明显降低，一氧化碳（carbon monoxide，CO）比排放略有增加，碳氢化合物（hydrocarbon，HC）比排放先增后减。浓混合气工况下增加ABE含量比当量空燃比工况下增加ABE含量，发动机的有效热效率增大更明显，发动机的NO比排放降低更加明显。研究表明高速汽油机掺混ABE燃料具有较好的应用前景。

关键词

丙酮-丁醇-乙醇(ABE);汽油机;替代燃料;性能;排放

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