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摘 要:植物油是纯天然的、可以再生的以及节能减排的代用燃料,已被国内外许多国家所承认和应用。由于植物油在柴油机上燃烧时存在运动粘度过大,雾化较差的问题,论文提出以植物油、柴油、无水乙醇配置的微乳化液的解决方案。试验配制了不同掺混比例的植物油-柴油-乙醇微乳化燃料,测定了主要的理化指标,并在直喷式柴油机上进行了试验,与柴油的经济性、排放特性进行了对比,以此得到了燃烧微乳化液时的燃烧特性和排放规律。
关键词:植物油;乙醇;微乳化;排放
中图分类号:U461.8 文献标识码:B 文章编号:1671-7988(2018)07-84-03
Abstract: The vegetable oil is a natural, renewable and environmentally friendly alternative fuels, can alleviate the energy crisis, reduce environmental pollution, Application has been at home and abroad in many countries. According to high viscosity and poor volatile caused by vegetable oils, the high makes them problematic use in diesel engines. This paper presents solutions of diesel and ethanol which are joined in vegetable oils to form micro-emulsion fuel. Vegetable oil- diesel -ethanol micro-emulsions of the different proportions were prepared.The main fuel properties were measured, and the engine performance, combustion and exhaust emissions performances of the fuels were investigated and compared with that of diesel, and relative rules are ascertained.
Keywords: vegetable oil; ethanol; micro-emulsion; emissions
CLC NO.: U461.8 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2018)07-84-03
前言
我国汽车保有量不断增加,能源和环境压力日益加剧。汽车代用燃料成为应对这两个突出问题的最可行的对策和最现实的选择之一。但目前为止发动机代用燃料仍有一些关键性技术还没有取得有效地突破。由于植物油的可再生性,从上世纪70年代逐渐受到重视,另外大多数植物油用作燃油具有优良的环保特性也是其受重视的重要原因。本论文采用了植物油基微乳化液为燃料,实验探究了代用燃料对发动机的动力性、经济型的影响[1]。
1 混合油的制取及其理化性质[2]
混合油选用市售的0#柴油与市售的菜籽油以一定比例和混合。表示植物油与柴油以体积比2:8混合,表示植物油与柴油以体积比1:1混合。将、VD50作为两种基础油,然后针对每种基础油选择掺混几种体积比例的乙醇,由于有文章表明乳化油节油掺水率在10%-30%之间时能节油,过多会由于缸温太低而不利于燃料燃烧,故将乙醇与基础油的掺混体积比例选择为1:9、2:8、3:7,即掺混乙醇比例依次为:10%、20%、30%,共配制6种微乳化油油样,即VD20E10、VD20E20、VD20E30、VD50E10、VD50E20、VD50E30。柴油及混合油的部分理化性质如表1:
2 试验装置及数据处理
2.1 试验用发动机
试验在卧式、双缸、四冲程、自然吸气、水冷直喷式柴油机上进行。CT2100D柴油机是郑州柴油机厂和上海内燃机研究所合作,参考英国雷卡多技术,研究开发的一种双缸直喷式柴油机。该机采用浅ω型燃烧室,多孔喷嘴(4孔),以适当的进气涡流帮助形成混合气。发动机的主要技术参数如表所示。
2.2 试验数据处理[3]
2.2.1 混合燃料的理论质量空燃比
2.2.2 混合燃料单位质量低热值
2.2.3 有效功率
从发动机功率输出轴上得到的净功率即为有效功率,有效功率Ne由测功机得到的数据计算出:
3 试验结果
3.1 燃油经济性对比
从图1可以看出1)VD20与柴油有效燃油消耗量相差并不大,而VD50与柴油比相差较大(仍处于可接受范围内)。2)VD20以及VD50在负荷逐渐增大时与柴油的有效燃油消耗率已经十分接近。3)随着混合油中的乙醇加入比例的增大,燃料的有效燃油消耗率呈现上升趋势。
从图2可以看出,在 1500r/min时,VD20在低负荷碳烟排放与柴油几乎一致,高负荷略优于柴油;VD50低负荷时碳烟排放比柴油差,高負荷优于柴油。
4 总结
植物油基微乳化液在柴油机上的试验表明,植物油类代用燃料动力性和经济性在特定工况下完全可以满足使用要求。为了混合油这一绿色能源的推广和应用,还需要在发动机全工况下进行更深入的探究。
参考文献
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