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柴油机燃用乙醇—生物柴油—柴油混合燃料研究

2013-10-16 10:07:23 来源:中国投资研究网 【字体: 【收藏本页】【打印】【关闭】

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核心提示:当今世界,能源和环境问题成为人类面临的两大课题。一方面,石油作为不可再生的化石燃料,经过近100年人类工业文明的大发展,目前正在接近开采产量巅峰。


关键词: 生物柴油

  当今世界,能源和环境问题成为人类面临的两大课题。一方面,石油作为不可再生的化石燃料,经过近100年人类工业文明的大发展,目前正在接近开采产量巅峰。而我国在20世纪90年代已成为石油纯进口国,进口依赖度随着国内汽车保有量的不断上升而增大。另一方面,燃用石油等化石燃料所造成的环境污染问题,也愈来愈严重。当今,汽车尾气排放已经成为最主要的城市污染,一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物以及碳烟微粒,严重影响人们的健康。目前,世界各国的相关研究机构都逐渐将研究重点转移至石油的清洁替代燃料,并且不改变柴油机的各项结构,由于乙醇与生物柴油在部分性质上存在互补性,乙醇—生物柴油—柴油混合燃料应运而生。

  乙醇—生物柴油—柴油混合燃料与柴油理化性质:1)混合燃料的密度、运动粘度和表面张力与0#柴油接近,这是由于掺混比例较高的生物柴油对工业乙醇起到了补偿作用。2)混合燃料的凝点与0#柴油接近,这是由于工业乙醇较好的低温流动性对生物柴油起到了补偿作用。3)由于工业乙醇的掺混,导致混合燃料的闭口闪点较低,仅为0#柴油26.32%,同时使得混合燃料具有较大的低温蒸发性,因此该混合燃料在生产、贮存和输送过程中要有保证安全措施。4)混合燃料的低热值和十六烷值,较0#柴油分别下降了12.95%,15.51%,会对混合燃料的动力性、经济性和排放性能产生一定影响。

  研究表明:

  1)由于生物柴油的补偿作用,EBD的密度、运动粘度、凝点和表面张力与D接近;由于乙醇的补偿作用,EBD的凝点与D接近;EBD具有较大的低温蒸发性,其闭口闪点相较于D下降了73.68%,在实际生产、贮存和输送过程中需要保证安全;EBD的十六烷值和低热值相较于D分别下降了15%和25%,对燃料的动力、经济和排放性能都存在一定程度的影响。

  2)台架试验发现:外特性下,S195柴油机燃用EBD的功率和转矩整体上相对D呈现很小幅度的上升。负荷特性下,EBD油耗量和油耗率都有较大幅度的上升,在2000r/min转速时,增幅分别为11.26%~12.14%,7.69%~34.69%;在1700r/min转速时,增幅分别为11.86%~12.48%,5.18%~19.28%。这说明,由于工业乙醇较低的十六烷值和热值等原因,使得发动机在燃用混合燃料时,要达到与柴油相同的动力输出,需要消耗更多的燃料。

  3)常规排放试验发现:EBD的含氧特性、较低的十六烷值,加之其中工业乙醇较好的低温蒸发性,使其在CO,HC和碳烟减排方面的优势主要体现在中高负荷下,而在的减排方面的优势则主要体现在中小负荷的情况下。


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