0---柴油机燃用不同比例菜籽油生物柴油和乙醇柴油的对比试验研究

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1、第27卷第4期热能动力工程Vol．27，No．42012年7月JOURNALOFENGINEERINGFORTHERMALENERGYANDPOWERJul．，2012文章编号:1001－2060(2012)04－0498－06柴油机燃用不同比例菜籽油生物柴油和乙醇柴油的对比试验研究1112李会芬，黄锦成，黄豪中，陈国栋(1．广西大学机械工程学院，广西南宁530004;2．广西大学行健文理学院，广西南宁530004．)摘要:在一台S195直喷柴油机上进行燃料燃烧对比试验，对直喷柴油机的动力性、经济性和污染物排放的影试验结果表明，燃用生物柴油和乙醇柴油会使

2、柴油机的动力响，对合理地使用菜籽油生物柴油及乙醇柴油有一性有所下降，其中菜籽油生物柴油的动力性接近纯柴油燃料定的参考价值。为了保证混合燃料的互溶稳定性和的动力性，乙醇柴油的动力性相对较差。生物柴油和乙醇柴低温流动性，我们选用了正丁醇作为助溶剂，体积比油的油耗率都比纯柴油要高，生物柴油的油耗率要高于乙醇为5%。柴油。但随负荷的增大，这种差距呈下降趋势。生物柴油和乙醇柴油在较大工况范围都可以保持比纯柴油燃料较低的1试验设备及研究方法CO排放量。低负荷状态下改善不明显，甚至会增大;高负荷工况下，混合燃料的CO排放比纯柴油降低较多。绝大部分工况下，生物柴油和乙醇

3、柴油燃料的HC排放都比纯柴油1．1发动机参数高。绝大部分工况下，生物柴油和乙醇柴油的NOx排放和试验用发动机为一台S195型卧式、单缸、四冲碳烟排放都比纯柴油低，其中生物柴油的表现优于乙醇程、直喷柴油机，其基本参数如表1所示。柴油。表1发动机的基本参数关键词:柴油机;燃料燃烧;菜籽油;生物柴油;发动机性Tab．1Basicparametersoftheengine能;发动机排放;乙醇柴油S195型数值中图分类号:TK421．2文献标识码:A排量/L0．815引言缸径/mm95行程/mm115石化能源是不可再生能源，面临着能源枯竭等压缩比20:1问题。可再

4、生和可替代石化柴油的生物柴油和开发－1标定功率(kW)/转速(r·min)8．82/2000乙醇柴油燃料是世界关注的热点。目前，生物柴油最大扭矩(N·m)/转速(r·min－1)48/1500和乙醇柴油发展的瓶颈因素是原料。“十五”期间，全负荷最低燃油耗/g·(kW·h)－1≤251．62我国油菜种植面积总和5年平均为720．2Mm和喷油压力/MPa16±0．491191万t，分别占我国主要油料作物种植(5年平供油提前角/°CA－18［1］均)总面积和总产量的31．1%和26．55%。菜籽油中饱和脂肪酸含量低，可以作为优良的燃料使用。1．2燃料指标前期已

5、有以木棉籽、棕榈油、地沟油等生物柴油和乙采用市售菜籽油、无水乙醇和0号柴油以不同醇柴油单独在发动机上的试验研究，但没有同一柴比例混合后，进行发动机试验。试验样品5种，分别油机分别燃用菜籽油生物柴油和乙醇柴油的对比试为D100、B10、B20、E10、E20，其中D代表柴油，B代验数据，无法得出何种燃料在发动机上更加合适和表菜籽油生物柴油，E代表乙醇柴油，数字为掺混比有推广价值。例(体积分数)。燃料为试验时现场制备。配制顺基于这一问题，采用不同比例菜籽油和乙醇与序为:柴油+生物柴油(或乙醇)+助溶剂，机械方柴油相混合的方式进行发动机台架试验，分析它们法搅匀

6、。燃料理化指标除质量分数按油料中某元素收稿日期:2011－08－17;修订日期:2011－11－28基金项目:国家自然科学基金资助项目(51076033);广西制造系统与先进制造技术重点实验室项目(桂科能0842006－014－Z)作者简介:李会芬(1972－)，女，河北定州人，广西大学讲师．第4期李会芬，等:柴油机燃用不同比例菜籽油生物柴油和乙醇柴油的对比试验研究·499·的质量百分比公式计算得到外，其余均为试验测量值。0号柴油、菜籽油生物柴油、乙醇柴油的主要理2试验结果化特性指标如表2所示。2．1动力性表20号柴油、菜籽油生物柴油、乙醇柴油样品的主要

7、理化特性图2为5种燃料的外特性功率和转矩对比图。Tab．2Mainphysiochemicalpropertiesof0#diesel，图中显示，混合燃料中菜籽油生物柴油B10、B20的vegetable-seedoil，bio-dieselandethanol-dieselsample动力性与D100的动力性比较接近，而乙醇柴油D100B10B20E10E20E10、E20的动力性相对较差。图2(a)显示，E10与十六烷值＞45＞44＞45＞43＞40D100相比虽有起伏，但偏离值并不大，而E20的功闪点/℃5261714743率明显下降很多。以标定转

8、速(2000r/min)时为密度(15℃)/kg·L－10．8340．8380．