2. 3 NOx浓度
表4是发动机转速在1800 r/min时各负荷下的NOx浓度总平均值与不同混合比例的两种混合燃料A与B的比较。如表4所示,两种混合燃料均随酒精添加比例增高NOx浓度值反之降低,此原因是酒精的含水特性使燃烧时的最高燃烧温度降低,使NOx浓度值降低。另外,不同混合比例A燃料的NOx浓度总平均值均明显高于B燃料,同样也是因为A燃料中的含水量较少且含氧较高的关系,有提升燃烧效率的功效,使气缸内的燃烧温度升高以致有较高的NOx浓度值。反之B燃料因含水量较多的关系,故在燃烧过程中气缸内的高温高压燃烧气体会将混合燃料中的液滴蒸发为水蒸气,由于蒸发而吸收燃烧时的热值而使最高燃烧温度降低,使B燃料的NOx浓度值较低。从表4中比较结果即可得知,不同混合比例A燃料的NOx浓度总平均值均分别较B燃料高约5.22% 、5.52% 、5.09%以及4.49%。
2.4 HC浓度
表5所示为发动机转速在1800 r/min各负荷下的HC浓度总平均值与不同混合比例的两种混合燃料A与B的比较。从表5中趋势可以发现,两种混合燃料均随酒精添加比例越高而HC浓度值随之降低,其原因是酒精含氧的关系,使燃烧更均匀且良好,致HC浓度降低。此外,不同混合比例B燃料的HC浓度总平均值均低于A燃料,这是因为B燃料含水量较高,燃烧过程中燃料着火爆发的瞬间,气缸内的高温高压让液滴产生微爆现象的同时,会裂解为氢和氧产生助燃的效果,故不同混合比例B燃料的HC浓度总平均值皆低于A燃料。又可从表5中比较得知,不同混合比例B燃料的HC浓度总平均值均分别较A3.42% 、3.65% 、11. 07%以及10.44%。
3 结论
经过上述实验,并对实验结果进行分析归纳,得出以下结论:
(1) A与B两种混合燃料的酒精添加比例越高时,则燃油消耗率BSFC值也随之明显上升,这是由于酒精含氧和水的关系使燃料热值降低,故添加比例越高则燃油消耗率越高。且B燃料燃油消耗率BSFC总平均值比A燃料高,亦是由于B燃料的含水量较多使燃料热值较A燃料低,使B燃料燃油消耗率BSFC总平均值按照酒精添加比例的增加依次比A燃料高约3.71%、4.67%、5.19%及7.15%。
(2)A、B两种混合燃料酒精添加比例越高,则颗粒物浓度和NOx浓度值越低,这是因为酒精中含氧和水的关系使燃料热值降低,导致燃烧时最高温度下降,从而造成NOx浓度值降低;同时氧的助燃和水的微爆现象使颗粒物的浓度亦降低。其中,B燃料中所含的水分较A燃料多,因此B燃料依酒精添加比例的增加使NOx浓度总平均值均较A燃料低约5.22% 、5.52% 、5.09%和4.49%,颗粒物浓度的总平均值皆比A燃料低约24.60%、 18.30%、18.40%以及22.71%。
(3)A、B两种混合燃料酒精添加比例越高,则HC浓度越低。这是因为酒精含氧的关系,使燃烧更均匀且良好,导致HC浓度降低。B混合燃料由于含水量较高的关系,液滴在燃烧过程中产生的微爆现象除了使燃烧速率加快外,亦同时裂解为氢和氧而又助燃的效果,使HC浓度值降低,因此,B燃料的HC浓度总平均值随酒精添加比例的增加而较A燃料低约3.42% 、3.65% 、11. 07%和10.44%。