生物油料运用于车辆的从优预设

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试验方案生物柴油掺烧比的优化是基于发动机性能最优，发动机性能主要涉及到动力性、经济性、排放性能等，这些性能指标有些是相悖的，如发动机燃烧完全，一般燃油经济性好，但往往nox排放高，烟度降低往往导致nox排放升高，等等。另生物柴油的掺烧比选择的范围大，从10%到95%.因此如果采用常规的负荷特性、速度特性的机试验方法，工作量势必较大，且较难完全覆盖掺烧比的范围。现代试验设计方法，如正交设计试验方法，解决了试验中涉及多因素的问题。但当试验范围较大，试验因素有较多考察等级（在试验设计中等级称为水平）时，用正交试验及其它流行的试验方法进行试验，试验量依然较大。王元和方开泰提出的均匀设计方法考虑如何将设计点均匀地散布在试验范围内，使得能用较少试验点获得最多的有用信息，较好地解决了多因素多水平试验的问题。本研究采用均匀设计方法来设计生物柴油掺烧比试验方案。

本实验研究中可以控制的变量有生物柴油掺烧比例、发动机转速和负荷，为了提高试验精度，选择18种掺烧比配方加以研究，发动机转速和负荷分别选取9个水平和6个水平，评价指标则选择燃油消耗率、功率分别代表发动机的经济特性和动力特性，nox、烟度和co代表发动机的排放特性。因本实验条件下hc排放很低，故不予考虑。利用dps软件生成优化的发动机掺烧比均匀设计方案表，见。对应的试验结果数据也示在中。

燃油消耗率回归分析计算燃油消耗率回归方程及显著性检验对燃油消耗率的数据取对数后，在置信度为005下筛选自变量，作回归分析处理：y1=exp（58125+04123x1+02045x2-06537x3+09643x23-07593x2x3），（2）对回归方程进行显著性检验，得方程回归决定系数为09302，剩余标准差为01717，p检验值为00001，回归方程的显著性检验表明方程拟合效果很好。

生物柴油掺烧比对燃油消耗率的影响分析当柴油掺烧比取10%时，以燃油消耗率be为顶面的曲顶柱体，如所示。不同的生物柴油掺烧比对应不同的曲顶柱体，以下同。

转速、负荷对油耗率的影响由可知，在10%的生物柴油掺烧比下，发动机燃油消耗率随着负荷的增加而先减少后增大，随着转速的增加而增大，符合柴油机燃油消耗率的变化趋势，表明回归方程可信。对负荷和转速进行二重积分可得vbe，变化趋势如所示。

掺烧比和vbe关系由得知，发动机燃油消耗率随生物柴油掺烧比的增加而增大，其原因是由于生物柴油燃料热值较低，指示热效率降低，生物柴油的黏度较大，雾化性能较差，随着掺烧比的增加，使某一区域的混合气过浓，燃烧不充分，综合的结果使得燃油消耗率随生物柴油掺烧比的增加而升高。

功率回归分析计算功率回归方程显著性检验同样对功率的数据取对数后，在置信度为005下筛选自变量，作回归分析处理：y2=exp（-28807+29150x2+37949x3-01774x21-07409x2-16436x23），（3）对回归方程进行显著性检验，得方程回归决定系数为09936，剩余标准差为0126，p检验值为00001，回归方程的显著性检验表明方程拟合效果很好。

生物柴油掺烧比对功率的影响分析在10%生物柴油掺烧比下，以功率pe为顶面的曲顶柱体如所示。由可知，在10%的生物柴油掺烧比下，发动机功率随着负荷和转速的增加而增大，符合柴油机功率的变化趋势，表明回归方程可信。

转速、负荷对功率的影响对发动机转速和负荷进行二重积分后得vpe，变化趋势如所示。掺烧比和vpe关系由可知，发动机功率随生物柴油掺烧比的增加而降低，掺烧比小时变化缓慢，其原因是因为生物柴油燃料热值较低，指示热效率降低，使得发动机功率随着生物柴油掺烧比的增加而降低。

生物柴油掺烧比对烟度的影响分析在10%生物柴油掺烧比下，以烟度为顶面的曲顶柱体如所示。烟度是在高温高压情况下，由于局部高温、缺氧、裂解并脱氢而产生以碳为主要成分的固体小颗粒。由可知，烟度随着转速和负荷的增大而增加，符合柴油机烟度生成机理，表明烟度回归方程可信。由于柴油机混合气不均匀，尽管总体是富氧燃烧，但局部缺氧还是导致了烟度的生成，燃料富氧性却可以大幅降低黑烟排放。

生物柴油与柴油掺烧比对co的影响分析在10%生物柴油掺烧比下，以co为顶面的曲顶柱体如0所示。co是碳氢化合物燃料在燃烧过程中生成的主要中间产物，主要影响因素是燃烧过程中氧浓度和温度，co排放量随过量空气系数的减少而先减少后增加。由0可知，co回归方程变化趋势符合柴油机co生成机理，表明回归方程可信。

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