柴油機(jī)和添加生物柴油的低散熱發(fā)動(dòng)機(jī)的性能比較

最新調(diào)查顯示，柴油燃料的消耗高于汽油幾倍，從植物油中提煉的一種甲基酯是合適的柴油替代物。直接使用純凈的柴油不僅達(dá)不到較好的性能，還會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)一些部件的損傷。柴油機(jī)產(chǎn)生的熱量?jī)H有1/3用于功率輸出，為了最大限度地保留產(chǎn)生的熱量，對(duì)于生物柴油來(lái)說(shuō)，熱障涂層發(fā)動(dòng)機(jī)是首選，這種低散熱發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞頭和氣門外部有一層厚度為0.5mm的氧化鋯陶瓷。

試驗(yàn)使用的甲基酯是通過(guò)米糠油在乙醇作催化劑的條件下制得的。雖然酯交換過(guò)程使植物油的燃料性質(zhì)與石油柴油接近，但生物柴油的粘度仍然高于柴油。因此，傳統(tǒng)柴油機(jī)在使用生物柴油時(shí)，噴射前要預(yù)熱，以降低其粘度。低散熱發(fā)動(dòng)機(jī)的概念是存儲(chǔ)燃燒熱，以提高氣缸內(nèi)氣體溫度。因此，其燃燒室溫度較高，在使用生物柴油時(shí)不用預(yù)熱，可縮短點(diǎn)火延時(shí)，增加擴(kuò)散燃燒時(shí)間并減少預(yù)混燃燒。

低散熱發(fā)動(dòng)機(jī)中高工作溫度使燃燒過(guò)程接近完全燃燒，使用生物柴油的低散熱發(fā)動(dòng)機(jī)在最大負(fù)荷下未燃盡的碳?xì)浠衔锼矫黠@下降，這一方面是由于較高的燃燒溫度，另一方面是由于生物柴油中有充足的氧。而燃燒室內(nèi)溫度的升高也促進(jìn)了NOx的形成，這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)其它合適的方法來(lái)解決，比如優(yōu)化廢氣再循環(huán)系統(tǒng)（EGR）、噴水冷卻等。

A.R.Pradeep Kumar et al. 2012IEEE-International Conference On Advances In Engineering,ScienceAnd Management(lCAESM),Nagapattinam,March 30-31,2012.

編譯：周沖