不同混合比例生物柴油直喷柴油机的性能、燃烧与排放特性

不同混合比例生物柴油直喷柴油机的性能、燃烧与排放特性

由于化石燃料的需求过大及价格飞涨，人们越来越关注对可再生与可替代燃料的研究。生物柴油是柴油的良好替代燃料，具有很好的可分解性与可再生性，其来源广泛，可以从很多植物中提取。重点研究了麻花生物柴油，分析了麻花油及其与化石柴油混合物的热物理特性与发动机燃烧特性。

许多文献研究了生物柴油的燃烧和排放特性，对比了使用不同生物柴油的发动机工作性能。在这些研究的基础上，正常设置安装柴油机的前提下，详细研究了直列单缸柴油机与水冷式涡轮测功机在使用0、25%、50%、75%、100%等不同混合比例生物柴油的情况。

试验采用的是缸径为87.5mm、行程为110mm的单缸直列柴油机，试验过程中发动机转速稳定为1500r/min，输出功率5.2kW，点火提前角为23°，喷射压力为20.MPa。用AVL 437烟度计测量排气烟度，用数字气体分析仪测量尾气中各气体的成分。试验装置简图如图1所示。

通过标准的测量设备，测出了麻花生物柴油与其混合物的热物理特性，如表1所示。可以看出随着生物柴油成分的增多，混合燃料的比重、酸度、粘度、闪点、燃点都会提高。总热值随着生物柴油成分的增加而降低。

表1各体积比例混合燃料的热物理特性

试验对比了各种混合比例的生物柴油燃烧热效率、比燃油消耗率、放热率、烟浓度、尾气氧含量、尾气NOx含量。通过综合对比这些发动机燃烧和排放，可以看出100%生物柴油可以获得更好的结果。100%生物柴油比纯柴油燃烧得更充分，并且还能降低13.8%的NOx排放。从中可以看出，100%生物柴油可以安全地作为柴油发动机的替代燃料。

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

编译：白鸽