生物柴油及發(fā)動機特性綜述

相比傳統柴油燃料，生物柴油無毒易降解、燃點高易保存、原料豐富無污染，并且其出色的潤滑特性能夠增加柴油機使用壽命。此外，還能減少多環(huán)芳烴等廢氣排放，提高柴油機性能。但其粘性過高、揮發(fā)性較低，解決措施主要包括預加熱、調配、微乳劑、熱裂解和酯交換反應等。通過預熱法，將生物柴油與柴油混合，在生物柴油中加入甲醇、乙醇等微乳劑，高溫下將生物燃油裂解為烷烴、烯烴等易燃物，可以在一定程度上改善生物燃料的性能，但都只能作為短期試驗用。酯交換反應擁有廣闊的發(fā)展前景，通過工業(yè)酒精在堿性催化劑的作用下將植物中的甘油三脂轉化為脂類和甘油。研究表明，最佳條件下得到的生物柴油，其物理特性、化學特性和熱特性符合美國材料試驗協會標準。

熱效率（BTE）是用來分析燃料燃燒過程及其動力轉換能力，而燃油消耗率（BSFC）是指相同柴油功率輸入下燃油泵的供油量。選取這兩個參數作為柴油機性能評判標準，同時選擇CO、HC、NOx和煙密度作為排放參數。依據這些參數值介紹了19種不同成分的生物燃料對發(fā)動機性能和排放的影響，對比分析了廢氣再循環(huán)系統（EGR）和其它減少NOx排放方法。結果表明：①粘性低、霧化程度高的生物燃料BTE高、BSFC低；②EGR依然是最適用于減少NOx排放的方法；③將柴油機零件涂上陶瓷材料能夠減少熱量損失，提高熱效率，減少HC和CO排放,但由于溫度過高會增加NOx的排放。

未來研究工作還需要注意以下方面：①加入防凍劑保證生物燃料的冷流動性能；②將油渣作為生物燃氣原料的加工方法；③柴油機中混合燃料的噴射時間；④乙醛排放監(jiān)測。

刊名：Renewable and Sustainable Energy Reviews（英）

刊期：2013年第22期

作者：D.Subramaniam et al

編譯：張為榮