基于餐飲廢油的柴油機(jī)試驗(yàn)研究

研究表明，乳化液燃料與酒精及水的混合物能夠有效減少煙塵顆粒和NOx的排放。作為未來(lái)一種可選燃料，本文分析了餐飲廢油（WCO）作為柴油機(jī)燃料來(lái)源的可行性，又將餐飲廢油與酒精、水以一定比例混合得到WCO乳化液，并將這幾種柴油機(jī)燃料的性能、排放和燃燒特性進(jìn)行了對(duì)比分析。

首先，為了得到WCO乳化液，將餐飲廢油、酒精、水和表面活性劑（Span80，親油性乳化劑，能夠降低油液的界面張力，保證乳化液的穩(wěn)定性）混合強(qiáng)攪拌至均質(zhì)狀態(tài)。通過(guò)穩(wěn)定性測(cè)試得到混合液體的比例為70%餐飲廢油、15%蒸餾水、10%酒精和5%表面活性劑時(shí)效果最好。然后，搭建試驗(yàn)平臺(tái)，包括一個(gè)單缸4沖程直噴柴油機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)加載用渦流測(cè)功機(jī)，測(cè)量進(jìn)氣參數(shù)的孔板流量計(jì)，測(cè)量相關(guān)廢氣排放參數(shù)的紅外廢氣分析儀、標(biāo)準(zhǔn)AVL煙度計(jì)及其它一些傳感器。柴油機(jī)燃料分別為柴油、餐飲廢油及WCO乳化液。

試驗(yàn)結(jié)果及分析分為性能特性、排放特性和燃燒特性3個(gè)方面。①性能特性方面。三者的平均燃油消耗量（SEC）均隨平均有效制動(dòng)壓力（BMEP，由負(fù)荷決定）的增大而逐漸減小。WCO的SEC值最高，原因在于高粘性和高密度；WCO乳化液粘性降低且能夠形成二次霧化使得燃燒更加充分，SEC值降低。②排放特性方面。WCO乳化液由于二次霧化、微爆炸現(xiàn)象及易燃酒精的存在使得其排放的廢氣指標(biāo)值均小于WCO燃料；而與柴油相比，煙塵顆粒、CO、HC化合物排放相差不多，但有效地減少了NOx排放，原因在于空燃比的下降以及燃料預(yù)混合導(dǎo)致的氣缸溫度降低。③燃燒特性方面。由于點(diǎn)火延遲時(shí)間范圍內(nèi)WCO乳化液的十六烷值低且燃燒不如柴油充分，氣缸壓力??；在高負(fù)荷區(qū)域，乙醇的易蒸發(fā)性及水蒸氣的存在使得燃料噴霧的溫度較低，點(diǎn)火延遲時(shí)間變長(zhǎng)，WCO乳化液與空氣充分預(yù)混合，燃燒效率高，氣缸壓力有一個(gè)較大幅度的提高，但仍低于普通柴油。

M.Mubarak et al.IEEEInternational Conference on AdvancesinEngineering, Science and Management.

編譯：張為榮