
陈红罗阅赵新夏长明:燃料乙醇在柴油机上应用研究的进展
燃料乙醇在柴油机上应用研究的进展 ApplicationResearchProgressof Fuel Ethanol inDiesel Engine
陈红1罗阔2赵新2夏长明3
(1肇庆工商职业技术学院2华南农业大学3广东金桥技工学校)
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[摘要]分析了乙醇的理化特性和作为荣油机代用燃料的可行性,介绍了乙醇在荣油机应用研究的进展情况,结合目前燃料乙醇在荣油机应用的研究成果,从机理上阐述了掺烧乙醇对柴油机性能的影响。
【关键词]乙醇荣油机应用研究
柴油机具有热效率高、经济性好等优点,越来越广泛的应用于国民经济的各领域,成为汽车、工程机械、农用机械等领域的主要动力源。但是,柴油机燃烧所产生的NOx、碳烟等有害排放物,已成为大气的主要污染源之一,而且两者此消彼涨的互斥关系,一直是困扰柴油机发展的难题。同时石油资源的有限性促使人们寻找有效的替代能源。燃料乙醇是一种新型可再生、清洁燃料,而且含氧量高,燃烧迅速,燃烧后产生的有害排放物低。另外,乙醇替代柴油,可节省石油资源,有利于内燃机长期发展,因此,燃料乙醇在发动机上的应用一直是国内外内燃机界研究的热门课题。
燃料乙醇的特性 1
醇类是烃基与羟基(-OH)组成的化合物,这就从本质上决定了醇类可以作为内燃机的代用燃料。而羟基的存在又决定了它有很多不同于石油系燃料的特性,如表1所示。
燃料乙醇应用方法 2
乙醇难溶于柴油、易溶于汽油的特性,决定
了乙醇应用在柴油机上要比应用在汽油机上复杂,方法和形式也多样化。目前主要方法有乙醇柴油混合法、柴油/乙醇双喷射、柴油引燃进气吸入的乙醇混合气、电热塞或电火花点燃乙醇混合气及乙醇均质压燃(HCCI)等方法。
2.1乙醇柴油混合法万方数据
实验研究发现,影响柴油、乙醇混合燃料互溶性的主要因素是柴油组成、含水量及环境温度。
表1乙醇、染油的主要理化性质
理化性质低热值/(MJ/kg)
含氧盐/% 密度/(g/mL)十六烷值自燃蓝度/℃ 当量空懋比魂点/℃ 闪点/℃
粘度(20℃)/(Pa-s) 蒸发值/(kJ/kg)
柴 42.5 0 0.84 4055 250 14.6 180~370 65-88 3.0~8.0 250
乙醇 27.0 34.8 0.79 8 420 06 78 13~14 1.2 904
当含水量超过0.2%
6(V)时,混合燃料发生分
层现象,不能在柴油内燃机中直接掺烧。为了在不改变柴油内燃机结构的基础上使用乙醇柴油混合燃料,通常需要添加助溶剂。采用助溶剂使乙醇与柴油形成均相、稳定的混合燃料,可供柴油机使用。助溶剂的研究,国内外学者都做了大量的工作。美国清清燃料公司研制了“Puranol”添加剂,瑞典AkzoNebel公司开发了助溶剂“Beraid",英国的AAE科技公司也有这方面的报道。国内,天冠公司已开发出一种性能稳定、乳化效果明显的助溶