第2期（总第235期） 2018年4月
车用发动机 VEHICLEENGINE
发动机燃用生物柴油-柴油-乙醇混合
燃料的性能试验
耿莉敏”，李士杰”，李慧梅”，陈阳”，程清波”
No 2(Serial No 235 )
Apr2018
(1长安大学陕西省交通新能源开发、应用与汽车节能重点实验室，陕西西安710064；
2.中国人民解放军陆军军事交道学院投送装备保障系，天津3001613长城汽车股份有限公司，河北保定071000）
摘要：为了降低柴油机燃用中等比例生物柴油-柴油混合燃料的污染物排放，在1400r/min和2000r/min不同负荷条件下，首先对比分析了发动机燃用生物柴油-柴油混合燃料与纯柴油的性能差异，然后在中等比例的生物柴油-柴油混合燃料中分别掺混10%和20%（体积比)的无水乙醇，测定了乙醇掺混比对发动机经济性、动力性和排放特性的影响。结果表明；与纯柴油相比，生物柴油-柴油混合燃料的有效燃油消耗率上升，动力性略有下降，炭烟排放降低，而NO，排放升高。随着乙醇掺混比的增大，生物柴油-柴油-乙醇混合燃料的有效燃油消耗率升高，小负荷时受乙醇汽化潜热的影响导致有效热效率下降，中等负荷时乙醇对有效热效率的影响不大，而大负荷时乙醇的高含氧量能够提高发动机的有效热效率。1400r/min和2000r/min全负荷条件下，发动机的最大功率随乙醇掺混比的增大而下降。在不同负荷条件下，随着生物柴油-柴油-乙醇混合燃料中乙醇掺混比的增大，发动机的炭烟、 NO和CO排放逐渐降低，小负荷时乙醇的高汽化潜热导致HC排放明显升高。
关键词：柴油机；生物柴油醇；混合燃料经济性；排放特性 DOI:10 3969/j issn 1001-2222 2018 02 006
中图分类号：TK427
文献标志码：B
文章编号：1001-2222(2018)02-0035-06
为了应对能源危机和日益严峻的环境问间题，寻
找清洁高效的代用燃料成为国内外学者研究的热点。生物柴油是发展时间最长、制备工艺最成熟的生物质燃料，各国学者都针对生物柴油开展了大量试验研究[1-4已有研究发现燃用生物柴油可以有效
降低炭烟、CO和HC的排放会使NO排放略有增加5-10]。由于生物柴油的密度和黏度较大、氧化安定性差，使用中高比例生物柴油-柴油混合燃料时,存在雾化质量较差、易氧化等缺点11-14],因此开展中高比例生物柴油-柴油混合燃料的应用研究具有重要意义。乙醇具有黏度低、蒸发性好、汽化潜热大、性质稳定等特点，研究发现在柴油中添加醇类燃料能够改善柴油的雾化质量，并且降低柴油机的颗粒物排放[15-16]。
为了改善中高比例生物柴油-柴油混合燃料的雾化质量，从而降低柴油机污染物排放，在1台4缸增压中冷柴油上，将发动机的转速分别稳定在
收稿日期：2017-10-16；修回日期：2018-02-06
1400r/min和2000r/min，由小到大逐渐增大发动机的负荷，测定了BD50，BD50E1O和BD50E2C(BD代表生物柴油，其后的数学代表生物柴油在混合燃料中所占的体积百分比E代表乙醇，其后的数字代表乙醇在混合燃料中所占的体积百分比)的经济性、动力性和排放特性,并将其与纯柴油(BDO)进行对比。
1试验条件及方法 1.1试验燃料
本研究使用以大豆油为原料制成的生物柴油，经气相色谱分析其脂肪酸甲酯含量为8824%，根据化学分子式计算其含氧量为112%。将生物柴油与 0号柴油按体积比1：1掺混配成中等比例的生物柴油-柴油混合燃料BD50，然后在BD50中分别掺混10%和20%（体积比的无水乙醇，配制成生物柴油-柴油-乙醇混合燃料BD50E10和BD50E20。采
基金项目：陕西省交通新能源开发、应用与汽车节能重点实验室开放课题资助项目基金项目(310822161121）；中央高校基本科研业务费
资助项目（310822172203）
作者简介：联莉敏（1978一），女，副教授，博士，主要研究方向为内燃机代用燃料燃烧与排放tgenglimin@chdeduen。