内燃机工程

作者：张书涵,张鑫茹,张鹏,陈昊,高楠,吉振华

单位：长安大学 陕西省交通新能源开发、应用与汽车节能重点实验室,西安710018,长安大学 西安市交通先进动力重点实验室,西安710018,长安大学 陕西省交通新能源开发、应用与汽车节能重点实验室,西安710018,长安大学 西安市交通先进动力重点实验室,西安710018,长安大学 陕西省交通新能源开发、应用与汽车节能重点实验室,西安710018,长安大学 西安市交通先进动力重点实验室,西安710018,长安大学 陕西省交通新能源开发、应用与汽车节能重点实验室,西安710018,长安大学 西安市交通先进动力重点实验室,西安710018,长安大学 陕西省交通新能源开发、应用与汽车节能重点实验室,西安710018,长安大学 西安市交通先进动力重点实验室,西安710018,长安大学 陕西省交通新能源开发、应用与汽车节能重点实验室,西安710018,长安大学 西安市交通先进动力重点实验室,西安710018

关键词：丁酮,双燃料发动机,燃烧,排放,

基金：国家自然科学基金项目（51806020）； 陕西省重点研发项目（2023-YBGY-117）

为探索丁酮在柴油机上的应用潜力，在一台高压共轨4缸柴油机上燃用了丁酮能占比5%、10%和15%的丁酮/柴油双燃料（记为Bal-5、Bal-10和Bal-15），开展了与纯柴油的燃烧和排放特性对比试验研究。结果表明：随着丁酮能占比增加，缸内温度和缸内压力降低，放热率峰值在中高负荷、高废气再循环（exhaust gas recirculation， EGR）率和主喷提前时增大，使其在高EGR率下能够维持缸内压力稳定，丁酮/柴油双燃料模式可实现氮氧化合物（NOx）排放和颗粒数量（particle number， PN）排放的同时降低；并且随着丁酮的能占比增加，NOx排放和PN排放降低幅度增大，在平均有效压力为0.14 MPa时，Bal-15的NOx排放相比于纯柴油减少了47.67%，Bal-5、Bal-10和Bal-15的PN排放相比于纯柴油分别减少了86.01%、87.20%和77.23%。且燃用丁酮有利于降低CO2比排放。综合来看，丁酮双燃料模式应用于柴油机后，优化控制参数可以实现燃烧改善，整体上可以显著降低NOx排放和PN排放，并且丁酮还表现出良好的碳减排潜力，是一种具备较强节能减排潜力的生物质代用燃料。

来源：2026年第1期

《内燃机工程》期刊编辑部

查看内燃机工程杂志2026年第1期