在YC6105型柴油机上研究了柴油与甲醇相混合的燃料M20对柴油机动力性能和排放性能的影响。试验结果表明,在柴油机参数不作任何改动的情况下,燃烧M20导致柴油机的动力性有所下降,最大下降比例在4%左右,柴油机烟度和NOx的排放量都明显降低。
【柴油机与甲醇混合燃料】
柴油机作为一种广泛应用的动力装置，因其高热效率和良好的经济性，在汽车、工程机械和农用机械等领域占据主导地位。然而，随着环保法规的日益严格，传统柴油机的排放问题成为了关注焦点。为了降低排放并缓解能源压力，研究人员开始探索替代燃料，甲醇便是其中之一。
甲醇，作为一种含氧燃料，其分子结构简单，与柴油混合燃烧时能够减少碳烟颗粒和一氧化碳(CO)的排放。然而，由于甲醇的物理和化学特性与柴油存在显著差异，例如汽化热高、黏度低、含碳量低以及十六烷值低，使得柴油机无法直接使用纯甲醇。因此，将甲醇作为添加剂与柴油掺混成为实际可行的解决方案，例如本文提到的M20燃料，即甲醇占20%体积比的混合燃料。
实验结果显示，使用M20燃料会导致柴油机动力性能下降约4%，但同时带来了显著的环保效益。烟度和氮氧化物(NOx)排放量显著降低，这对于改善城市空气质量至关重要。然而，由于甲醇的低热值，燃烧M20混合燃料会导致油耗率增加，因此功率输出相应下降。此外，甲醇的十六烷值较低，过多掺混可能影响柴油机的启动性能，故一般推荐的最大掺混比例为20%。
试验采用的YC6105型柴油机进行实验，通过对比分析动力性能和排放特性，为甲醇掺烧提供了实证依据。试验中未改变柴油机的任何参数，表明在现有技术条件下，适当比例的甲醇掺烧可以在一定程度上改善柴油机的排放特性，尽管会牺牲一定的动力性能。
甲醇的物理特性，如较高的汽化热，有助于提高柴油机的换气效率和热效率，而其低黏度则有利于燃料的雾化，改善燃烧过程。同时，甲醇的快速燃烧特性有助于提高热效率，降低烟度和颗粒物排放。然而，甲醇的低热值和低十六烷值是其在柴油机应用中的主要挑战，需要通过混合燃料的比例控制来平衡性能和排放之间的关系。
甲醇作为一种潜在的替代燃料，对柴油机性能和排放特性具有重要影响。通过科学的掺混比例，可以在一定程度上优化柴油机的环保性能，但同时也需关注其对动力性和油耗的负面影响。未来的研究将进一步探索如何优化甲醇与柴油的混合比例，以实现更高效、更清洁的燃烧。
