一种衡量燃料抗爆燃属性的测量方法和装置制造方法及图纸

一种衡量燃料抗爆燃属性的测量方法，包括：步骤S1、选定基准燃料，基准燃料是由一种低抗爆燃性燃料和一种高抗爆燃性燃料组成的混合燃料，根据基准燃料中包含的所述的高抗爆燃性燃料的百分比定义抗爆燃值，作为衡量燃料抗爆燃属性的基准；步骤S2、使用密封的燃烧室，向燃烧室内喷入被测燃料或者基准燃料，在燃烧室内相同的空气温度和压力条件下，获得被测燃料和基准燃料的燃烧延迟时间，利用被测燃料和基准燃料的燃烧延迟时间获得被测燃料的抗爆燃值；步骤S3、使用所述抗爆燃值衡量被测燃料的抗爆燃属性。本发明专利技术提供的方法和装置，使抗爆燃值更能反应燃料在缸内直喷发动机的抗爆燃属性，而且使用方法简单方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及内燃机燃烧
，尤其是一种衡量燃料抗爆燃属性的测量方法和>J-U ρ α装直。
技术介绍
在火花点火式内燃机中，燃料的抗爆燃属性直接决定了内燃机的效率及运行安全。内燃机的压缩比取决于燃料的抗爆燃属性，当使用抗爆燃属性好的燃料时，内燃机的压缩比可以相应地提高，就可以实现更高的效率。因此，在燃料的生产中，燃料的抗爆燃属性是衡量燃料出厂品质的重要指标之一。目前，燃料的抗爆燃属性通过测量燃料的辛烷值得至IJ，燃料的辛烷值是衡量燃料抗爆燃属性的唯一标准。我国目前所使用的测量燃料辛烷值的方法完全沿用美国ASTM标准。其中GB/T 5487-1995 (ASTM D2699)规定了研究法汽油辛烷值(ResearchOctane Number)的测定方法，GB/T 503-1995 (ASTM2700)规定了马达法汽油辛烷值(Motoring Octane Number)的测定方法。其测量采用ASTM-CFR可变压缩比单缸发动机，采用老式的化油器进油系统。在过去的近半个世纪以来，传统石油类汽油是内燃机的主要燃料，虽然不同汽油燃料的成分会有不同，但其汽化潜热比较接近，汽油机的进油方式以进气道喷射为主，因此基于CFR发动机(气道燃油供给发动机)测得的燃料辛烷值能够较好地代表燃料的抗爆燃属性。随着内燃机技术的不断发展，缸内直喷发动机开始逐步取代进气道喷射发动机，成为未来汽油机的主流。对于缸内直喷发动机，燃料在蒸发的过程中导致缸内的气体温度下降，抑制爆燃的产生。因此，在缸内直喷发动机中，燃料的汽化潜热是影响燃料抗爆燃属性的重要因素。而传统的辛烷值，由于其测量方法的限制，无法体现汽化潜热对抗爆燃属性的影响。面对石油价格的攀升和降低温室气体排放的需求，世界各国都在大力开发生物燃料，尤其是以醇类为代表的生物燃料。以乙醇为例，其汽化潜热是传统汽油的三倍。因此，当生物燃料作为汽油替代燃料被应用于缸内直喷内燃机时，传统的辛烷值已经不能准确地体现其抗爆燃属性。从另外一个角度看，应用辛烷值作为衡量燃料的抗爆燃属性，必然会在缸内直喷内燃机的开发过程中造成误导。 对于缸内直喷发动机，燃料的汽化潜热对燃料的抗爆燃属性至关重要。针对缸内直喷内燃机的研究表明，乙醇由于其更高的汽化潜热，比同等辛烷值的传统汽油具有更加优越的抗爆燃性。燃料在缸内直喷发动机内的抗爆燃性，必须考虑燃料汽化潜热的影响。现有技术中的基于化油器喷射的CFR发动机(气道燃油供给发动机)测试方法已经无法准确地衡量燃料的抗爆燃属性。除此之外，基于CFR发动机(气道燃油供给发动机)的测量方法还存在以下缺点(I)ASTM-CFR辛烷值机体积庞大，设备昂贵，对实验员的要求高，系统的维护费和运行费用高；(2)测试速度慢，一个辛烷值的测量往往需要I个多小时，不便于对生产进行实时优化控制；(3)样品消耗量较大，每次测试需要约500ml样品，测量过程存在较大污染。目前还存在一些通过测量燃料的近红外光谱判断燃料辛烷值的方法，如美国专利US5490085和中国专利ZL200410071119. 4所述的方法。但是这些都是间接的测量方法，并非通过直接测量燃料在燃烧过程中的爆燃来获得燃料的辛烷值。当被测燃油中含有少量改变辛烷值的添加剂，或者含有一些较为特殊的燃料成分时，其测量准确度无法得到保证。因此，该方法一直无法成为测量燃料抗爆燃属性的标准方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种衡量燃料抗爆燃属性的测量方法和装置，用于解决现有技术中基于辛烷值表示燃料抗爆燃属性的方法和装置带来的测量结果不准确，测试装置结构复杂、价格昂贵，测试方法复杂、测试时间长，测试样品消耗量大的问题，尤其是在缸内直喷发动机的燃料抗燃属性测定时带来的以上问题。本专利技术提供的一种衡量燃料抗爆燃属性的测量方法，包括步骤S1、选定基准燃料，基准燃料是由一种低抗爆燃性燃料和一种高抗爆燃性燃料组成的混合燃料，根据基准燃料中包含的所述的高抗爆燃性燃料的百分比定义抗爆燃值，作为衡量燃料抗爆燃属性的基准；步骤S2、使用密封的燃烧室，向燃烧室内喷入被测燃料或者基准燃料,在燃烧室内相同的空气温度和压力条件下，获得被测燃料和基准燃料的燃烧延迟时间，利用被测燃料和基准燃料的燃烧延迟时间获得被测燃料的抗爆燃值；步骤S3、使用所述抗爆燃值衡量被测燃料的抗爆燃属性。进一步，本专利技术所述的衡量燃料抗爆燃属性的测量方法，所述步骤S2，如果测得燃烧室的内部压力突然激增，则确定该时刻为被测燃料或者基准燃料的燃烧起始时间，被测燃料或者基准燃料喷入燃烧室的时间和燃烧起始时间的时间间隔是被测燃料或者基准燃料的燃烧延迟时间。进一步，本专利技术所述的衡量燃料抗爆燃属性的测量方法，所述步骤S2，最终得到的燃烧延迟时间是经过至少一次测量的燃烧延迟时间的平均值。进一步，本专利技术所述的衡量燃料抗爆燃属性的测量方法，所述步骤S2，在燃烧室内相同的压力和温度条件下，与被测燃料的燃烧延迟时间相同的基准燃料的抗爆燃值即为被测燃料的抗爆燃值。进一步，本专利技术所述的衡量燃料抗爆燃属性的测量方法，所述步骤S2，预先测量基准燃料在燃烧室相同的初始压力和温度条件下的燃烧延迟时间，获得延迟时间与基准燃料的抗爆燃值的关联式，利用所述关联式和被测燃料的燃烧延迟时间计算得到被测燃料的抗爆燃值。进一步，本专利技术所述的衡量燃料抗爆燃属性的测量方法，所述步骤S2，获得所述的关联式的方法包括步骤S201，选取至少2种基准燃料，这些基准燃料均匀分布在从O到100的抗爆燃值范围内；步骤S202，在上述相同的初始压力和温度条件下分别测得步骤S201中的基准燃料的燃烧延迟时间；步骤S203，建立关联式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种衡量燃料抗爆燃属性的测量方法，其特征在于，包括：步骤S1、选定基准燃料，基准燃料是由一种低抗爆燃性燃料和一种高抗爆燃性燃料组成的混合燃料，根据基准燃料中包含的所述的高抗爆燃性燃料的百分比定义抗爆燃值，作为衡量燃料抗爆燃属性的基准；步骤S2、使用密封的燃烧室，向燃烧室内喷入被测燃料或者基准燃料，在燃烧室内相同的空气温度和压力条件下，获得被测燃料和基准燃料的燃烧延迟时间，利用被测燃料和基准燃料的燃烧延迟时间获得被测燃料的抗爆燃值；步骤S3、使用所述抗爆燃值衡量被测燃料的抗爆燃属性。

【技术特征摘要】
1.一种衡量燃料抗爆燃属性的测量方法，其特征在于，包括 步骤S1、选定基准燃料，基准燃料是由一种低抗爆燃性燃料和一种高抗爆燃性燃料组成的混合燃料，根据基准燃料中包含的所述的高抗爆燃性燃料的百分比定义抗爆燃值，作为衡量燃料抗爆燃属性的基准； 步骤S2、使用密封的燃烧室，向燃烧室内喷入被测燃料或者基准燃料，在燃烧室内相同的空气温度和压力条件下，获得被测燃料和基准燃料的燃烧延迟时间，利用被测燃料和基准燃料的燃烧延迟时间获得被测燃料的抗爆燃值； 步骤S3、使用所述抗爆燃值衡量被测燃料的抗爆燃属性。2.根据权利要求1所述的衡量燃料抗爆燃属性的测量方法，其特征在于，所述步骤S2，如果测得燃烧室的内部压力突然激增，则确定该时刻为被测燃料或者基准燃料的燃烧起始时间，被测燃料或者基准燃料喷入燃烧室的时间和燃烧起始时间的时间间隔是被测燃料或者基准燃料的燃烧延迟时间。3.根据权利要求2所述的衡量燃料抗爆燃属性的测量方法，其特征在于，所述步骤S2，最终得到的燃烧延迟时间是经过至少一次测量的燃烧延迟时间的平均值。4.根据权利要求2所述的衡量燃料抗爆燃属性的测量方法，其特征在于，所述步骤S2，在燃烧室内相同的压力和温度条件下，与被测燃料的燃烧延迟时间相同的基准燃料的抗爆燃值即为被测燃料的抗爆燃值。5.根据权利要求2所述的衡量燃料抗爆燃属性的测量方法，其特征在于，所述步骤S2，预先测量基准燃料在燃烧室相同的初始压力和温度条件下的燃烧延迟时间，获得延迟时间与基准燃料的抗爆燃值的关联式，利用所述关联式和被测燃料的燃烧延迟时间计算得到被测燃料的抗爆燃值。6.根据权利要求5所述的衡量燃料抗爆燃属性的测量方法，其特征在于，获得所述的关联式的方法包括 步骤S201，选取至少2种基准燃料，这些基准燃料均匀分布在从O到100的抗爆燃值范围内； 步骤S202，在上述相同的初始压力和...

【专利技术属性】
技术研发人员：何鑫，帅石金，王志，王建昕，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：