一種衡量燃料抗爆燃屬性的測量方法和裝置制造方法及圖紙

一種衡量燃料抗爆燃屬性的測量方法，包括：步驟S1、選定基準燃料，基準燃料是由一種低抗爆燃性燃料和一種高抗爆燃性燃料組成的混合燃料，根據基準燃料中包含的所述的高抗爆燃性燃料的百分比定義抗爆燃值，作為衡量燃料抗爆燃屬性的基準；步驟S2、使用密封的燃燒室，向燃燒室內噴入被測燃料或者基準燃料，在燃燒室內相同的空氣溫度和壓力條件下，獲得被測燃料和基準燃料的燃燒延遲時間，利用被測燃料和基準燃料的燃燒延遲時間獲得被測燃料的抗爆燃值；步驟S3、使用所述抗爆燃值衡量被測燃料的抗爆燃屬性。本發明專利技術提供的方法和裝置，使抗爆燃值更能反應燃料在缸內直噴發動機的抗爆燃屬性，而且使用方法簡單方便。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及內燃機燃燒
，尤其是一種衡量燃料抗爆燃屬性的測量方法和>J-U ρ α裝直。
技術介紹
在火花點火式內燃機中，燃料的抗爆燃屬性直接決定了內燃機的效率及運行安全。內燃機的壓縮比取決于燃料的抗爆燃屬性，當使用抗爆燃屬性好的燃料時，內燃機的壓縮比可以相應地提高，就可以實現更高的效率。因此，在燃料的生產中，燃料的抗爆燃屬性是衡量燃料出廠品質的重要指標之一。目前，燃料的抗爆燃屬性通過測量燃料的辛烷值得至IJ，燃料的辛烷值是衡量燃料抗爆燃屬性的唯一標準。我國目前所使用的測量燃料辛烷值的方法完全沿用美國ASTM標準。其中GB/T 5487-1995 (ASTM D2699)規定了研究法汽油辛烷值(ResearchOctane Number)的測定方法，GB/T 503-1995 (ASTM2700)規定了馬達法汽油辛烷值(Motoring Octane Number)的測定方法。其測量采用ASTM-CFR可變壓縮比單缸發動機，采用老式的化油器進油系統。在過去的近半個世紀以來，傳統石油類汽油是內燃機的主要燃料，雖然不同汽油燃料的成分會有不同，但其汽化潛熱比較接近，汽油機的進油方式以進氣道噴射為主，因此基于CFR發動機(氣道燃油供給發動機)測得的燃料辛烷值能夠較好地代表燃料的抗爆燃屬性。隨著內燃機技術的不斷發展，缸內直噴發動機開始逐步取代進氣道噴射發動機，成為未來汽油機的主流。對于缸內直噴發動機，燃料在蒸發的過程中導致缸內的氣體溫度下降，抑制爆燃的產生。因此，在缸內直噴發動機中，燃料的汽化潛熱是影響燃料抗爆燃屬性的重要因素。而傳統的辛烷值，由于其測量方法的限制，無法體現汽化潛熱對抗爆燃屬性的影響。面對石油價格的攀升和降低溫室氣體排放的需求，世界各國都在大力開發生物燃料，尤其是以醇類為代表的生物燃料。以乙醇為例，其汽化潛熱是傳統汽油的三倍。因此，當生物燃料作為汽油替代燃料被應用于缸內直噴內燃機時，傳統的辛烷值已經不能準確地體現其抗爆燃屬性。從另外一個角度看，應用辛烷值作為衡量燃料的抗爆燃屬性，必然會在缸內直噴內燃機的開發過程中造成誤導。 對于缸內直噴發動機，燃料的汽化潛熱對燃料的抗爆燃屬性至關重要。針對缸內直噴內燃機的研究表明，乙醇由于其更高的汽化潛熱，比同等辛烷值的傳統汽油具有更加優越的抗爆燃性。燃料在缸內直噴發動機內的抗爆燃性，必須考慮燃料汽化潛熱的影響。現有技術中的基于化油器噴射的CFR發動機(氣道燃油供給發動機)測試方法已經無法準確地衡量燃料的抗爆燃屬性。除此之外，基于CFR發動機(氣道燃油供給發動機)的測量方法還存在以下缺點(I)ASTM-CFR辛烷值機體積龐大，設備昂貴，對實驗員的要求高，系統的維護費和運行費用高；(2)測試速度慢，一個辛烷值的測量往往需要I個多小時，不便于對生產進行實時優化控制；(3)樣品消耗量較大，每次測試需要約500ml樣品，測量過程存在較大污染。目前還存在一些通過測量燃料的近紅外光譜判斷燃料辛烷值的方法，如美國專利US5490085和中國專利ZL200410071119. 4所述的方法。但是這些都是間接的測量方法，并非通過直接測量燃料在燃燒過程中的爆燃來獲得燃料的辛烷值。當被測燃油中含有少量改變辛烷值的添加劑，或者含有一些較為特殊的燃料成分時，其測量準確度無法得到保證。因此，該方法一直無法成為測量燃料抗爆燃屬性的標準方法。
技術實現思路
本專利技術提供一種衡量燃料抗爆燃屬性的測量方法和裝置，用于解決現有技術中基于辛烷值表示燃料抗爆燃屬性的方法和裝置帶來的測量結果不準確，測試裝置結構復雜、價格昂貴，測試方法復雜、測試時間長，測試樣品消耗量大的問題，尤其是在缸內直噴發動機的燃料抗燃屬性測定時帶來的以上問題。本專利技術提供的一種衡量燃料抗爆燃屬性的測量方法，包括步驟S1、選定基準燃料，基準燃料是由一種低抗爆燃性燃料和一種高抗爆燃性燃料組成的混合燃料，根據基準燃料中包含的所述的高抗爆燃性燃料的百分比定義抗爆燃值，作為衡量燃料抗爆燃屬性的基準；步驟S2、使用密封的燃燒室，向燃燒室內噴入被測燃料或者基準燃料,在燃燒室內相同的空氣溫度和壓力條件下，獲得被測燃料和基準燃料的燃燒延遲時間，利用被測燃料和基準燃料的燃燒延遲時間獲得被測燃料的抗爆燃值；步驟S3、使用所述抗爆燃值衡量被測燃料的抗爆燃屬性。進一步，本專利技術所述的衡量燃料抗爆燃屬性的測量方法，所述步驟S2，如果測得燃燒室的內部壓力突然激增，則確定該時刻為被測燃料或者基準燃料的燃燒起始時間，被測燃料或者基準燃料噴入燃燒室的時間和燃燒起始時間的時間間隔是被測燃料或者基準燃料的燃燒延遲時間。進一步，本專利技術所述的衡量燃料抗爆燃屬性的測量方法，所述步驟S2，最終得到的燃燒延遲時間是經過至少一次測量的燃燒延遲時間的平均值。進一步，本專利技術所述的衡量燃料抗爆燃屬性的測量方法，所述步驟S2，在燃燒室內相同的壓力和溫度條件下，與被測燃料的燃燒延遲時間相同的基準燃料的抗爆燃值即為被測燃料的抗爆燃值。進一步，本專利技術所述的衡量燃料抗爆燃屬性的測量方法，所述步驟S2，預先測量基準燃料在燃燒室相同的初始壓力和溫度條件下的燃燒延遲時間，獲得延遲時間與基準燃料的抗爆燃值的關聯式，利用所述關聯式和被測燃料的燃燒延遲時間計算得到被測燃料的抗爆燃值。進一步，本專利技術所述的衡量燃料抗爆燃屬性的測量方法，所述步驟S2，獲得所述的關聯式的方法包括步驟S201，選取至少2種基準燃料，這些基準燃料均勻分布在從O到100的抗爆燃值范圍內；步驟S202，在上述相同的初始壓力和溫度條件下分別測得步驟S201中的基準燃料的燃燒延遲時間；步驟S203，建立關聯式本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種衡量燃料抗爆燃屬性的測量方法，其特征在于，包括：步驟S1、選定基準燃料，基準燃料是由一種低抗爆燃性燃料和一種高抗爆燃性燃料組成的混合燃料，根據基準燃料中包含的所述的高抗爆燃性燃料的百分比定義抗爆燃值，作為衡量燃料抗爆燃屬性的基準；步驟S2、使用密封的燃燒室，向燃燒室內噴入被測燃料或者基準燃料，在燃燒室內相同的空氣溫度和壓力條件下，獲得被測燃料和基準燃料的燃燒延遲時間，利用被測燃料和基準燃料的燃燒延遲時間獲得被測燃料的抗爆燃值；步驟S3、使用所述抗爆燃值衡量被測燃料的抗爆燃屬性。

【技術特征摘要】
1.一種衡量燃料抗爆燃屬性的測量方法，其特征在于，包括 步驟S1、選定基準燃料，基準燃料是由一種低抗爆燃性燃料和一種高抗爆燃性燃料組成的混合燃料，根據基準燃料中包含的所述的高抗爆燃性燃料的百分比定義抗爆燃值，作為衡量燃料抗爆燃屬性的基準； 步驟S2、使用密封的燃燒室，向燃燒室內噴入被測燃料或者基準燃料，在燃燒室內相同的空氣溫度和壓力條件下，獲得被測燃料和基準燃料的燃燒延遲時間，利用被測燃料和基準燃料的燃燒延遲時間獲得被測燃料的抗爆燃值； 步驟S3、使用所述抗爆燃值衡量被測燃料的抗爆燃屬性。2.根據權利要求1所述的衡量燃料抗爆燃屬性的測量方法，其特征在于，所述步驟S2，如果測得燃燒室的內部壓力突然激增，則確定該時刻為被測燃料或者基準燃料的燃燒起始時間，被測燃料或者基準燃料噴入燃燒室的時間和燃燒起始時間的時間間隔是被測燃料或者基準燃料的燃燒延遲時間。3.根據權利要求2所述的衡量燃料抗爆燃屬性的測量方法，其特征在于，所述步驟S2，最終得到的燃燒延遲時間是經過至少一次測量的燃燒延遲時間的平均值。4.根據權利要求2所述的衡量燃料抗爆燃屬性的測量方法，其特征在于，所述步驟S2，在燃燒室內相同的壓力和溫度條件下，與被測燃料的燃燒延遲時間相同的基準燃料的抗爆燃值即為被測燃料的抗爆燃值。5.根據權利要求2所述的衡量燃料抗爆燃屬性的測量方法，其特征在于，所述步驟S2，預先測量基準燃料在燃燒室相同的初始壓力和溫度條件下的燃燒延遲時間，獲得延遲時間與基準燃料的抗爆燃值的關聯式，利用所述關聯式和被測燃料的燃燒延遲時間計算得到被測燃料的抗爆燃值。6.根據權利要求5所述的衡量燃料抗爆燃屬性的測量方法，其特征在于，獲得所述的關聯式的方法包括 步驟S201，選取至少2種基準燃料，這些基準燃料均勻分布在從O到100的抗爆燃值范圍內； 步驟S202，在上述相同的初始壓力和...

【專利技術屬性】
技術研發人員：何鑫，帥石金，王志，王建昕，
申請(專利權)人：清華大學，
類型：發明
國別省市：