不同混合比例生物柴油直噴柴油機(jī)的性能、燃燒與排放特性

由于化石燃料的需求過大及價格飛漲，人們越來越關(guān)注對可再生與可替代燃料的研究。生物柴油是柴油的良好替代燃料，具有很好的可分解性與可再生性，其來源廣泛，可以從很多植物中提取。重點(diǎn)研究了麻花生物柴油，分析了麻花油及其與化石柴油混合物的熱物理特性與發(fā)動機(jī)燃燒特性。

許多文獻(xiàn)研究了生物柴油的燃燒和排放特性，對比了使用不同生物柴油的發(fā)動機(jī)工作性能。在這些研究的基礎(chǔ)上，正常設(shè)置安裝柴油機(jī)的前提下，詳細(xì)研究了直列單缸柴油機(jī)與水冷式渦輪測功機(jī)在使用0、25%、50%、75%、100%等不同混合比例生物柴油的情況。

試驗采用的是缸徑為87.5mm、行程為110mm的單缸直列柴油機(jī)，試驗過程中發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定為1500r/min，輸出功率5.2kW，點(diǎn)火提前角為23°，噴射壓力為20.MPa。用AVL 437煙度計測量排氣煙度，用數(shù)字氣體分析儀測量尾氣中各氣體的成分。試驗裝置簡圖如圖1所示。

通過標(biāo)準(zhǔn)的測量設(shè)備，測出了麻花生物柴油與其混合物的熱物理特性，如表1所示?？梢钥闯鲭S著生物柴油成分的增多，混合燃料的比重、酸度、粘度、閃點(diǎn)、燃點(diǎn)都會提高。總熱值隨著生物柴油成分的增加而降低。

表1各體積比例混合燃料的熱物理特性

試驗對比了各種混合比例的生物柴油燃燒熱效率、比燃油消耗率、放熱率、煙濃度、尾氣氧含量、尾氣NOx含量。通過綜合對比這些發(fā)動機(jī)燃燒和排放，可以看出100%生物柴油可以獲得更好的結(jié)果。100%生物柴油比純柴油燃燒得更充分，并且還能降低13.8%的NOx排放。從中可以看出，100%生物柴油可以安全地作為柴油發(fā)動機(jī)的替代燃料。

V. Ravikumaretal. Energy EfficientTechnologiesfor Sustainability(ICEETS), 2013 International Conference on，10-12 April 2013.

編譯：白鴿