乳化油在車輛內(nèi)燃機(jī)上的應(yīng)用研究

摘 要：文章介紹了乳化油的性能和在車輛內(nèi)燃機(jī)上的應(yīng)用，分析了生物柴油-甲醇乳化油的構(gòu)成。發(fā)現(xiàn)車輛內(nèi)燃機(jī)用乳化油能有效提高熱效率，明顯降低燃燒生成物碳煙及NOX排放，動力性能有所下降，尾氣中CO含量有所上升。

關(guān)鍵詞：乳化油性能；發(fā)動機(jī)性能；生物柴油；甲醇

序言

將車輛用燃油和水通過乳化劑經(jīng)一定技術(shù)條件合成形成乳化油。把幾種不同特性的液體以液珠形態(tài)混合形成分散體系的合成乳化液，這種狀態(tài)下的乳化油的穩(wěn)定性和分散性都不滿足車輛用的使用條件，通過油水乳化劑合成比較穩(wěn)定的乳化油。與車輛用燃料柴油比較，這種合成的乳化油燃燒特性好、燃油消耗低、燃燒生成物少。

1 乳化油特性

從試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，把合成的乳化油壓入內(nèi)燃機(jī)的氣缸，在燃燒溫度漸漸升高時(shí)，合成乳化油里面的水分子先于車用燃油分子達(dá)到沸點(diǎn)，氣化作用使水分子產(chǎn)生“微爆“，將合成乳化油里面的車用燃油分子微?；訌?qiáng)，乳化油的油滴和空氣形成的接觸面積加大，進(jìn)一步提高合成乳化油的燃燒效率。由于乳化油水分子的“微爆”把乳化油再次霧化，使油氣更加混合均勻，減少不完全燃燒的發(fā)生，從而有效降低燃燒生成物炭煙和顆粒，使微乳化油的燃燒效率提高。把汽油和甲醇按照不同配比合成（M15：甲醇15%，M50：甲醇50%），經(jīng)發(fā)動機(jī)臺架性能試驗(yàn)檢測氮氧化物含量。發(fā)現(xiàn)合成乳化油燃燒生成物NOX含量減少（圖1）。

圖1 汽油與甲醇60N·m混合燃燒NOX

2 乳化油研究現(xiàn)狀

2.1 生物乳化油研究現(xiàn)狀

由于生物油黏度較高、酸性比較強(qiáng)、著火性能比較差，因此柴油內(nèi)燃機(jī)不能燃燒應(yīng)用，如果把車用內(nèi)燃機(jī)用柴油和生物油經(jīng)一定技術(shù)合成，形成的乳化油能在柴油內(nèi)燃機(jī)上直接使用。研究人員在柴油機(jī)性能試驗(yàn)臺上研究了合成乳化油的燃燒和排放特性。發(fā)現(xiàn)生物柴油的熱效率比10%生物油乳化油和0號柴油高，比 20%生物油乳化油明顯高；乳化油比生物柴油的氮氧化合物含量明顯高， 10%生物油乳化油的氮氧化合物含量與0號柴油接近；乳化油的燃燒生成物微粒比生物柴油燃燒排放含量較高，低于0號柴油的燃燒生成物微粒（圖2）。

試驗(yàn)表明：這種合成乳化油可以在柴油內(nèi)燃機(jī)直接使用，可以有效減少燃燒生成物NOX含量；但是燃燒時(shí)間縮短，燃油經(jīng)濟(jì)性較差。

2.2 生物柴油-甲醇混合分析

生物柴油是一種生物再生替代燃料，該燃料內(nèi)部有少量氧成分，能顯著降低燃燒生成物HC、CO和微粒含量，而燃燒生成物NOX含量上升，要想使其減少，混合甲醇在生物柴油中即可實(shí)現(xiàn)。研究人員分析了生物柴油和甲醇合成燃料對車輛內(nèi)燃機(jī)特性、燃燒生成物微粒的影響因素。一臺4缸直列直噴柴油機(jī)在試驗(yàn)臺上試驗(yàn)，控制調(diào)節(jié)車輛內(nèi)燃機(jī)的扭矩和轉(zhuǎn)速。生物柴油體積比例10%和20%甲醇。試驗(yàn)表明，和車輛用純生物柴油比較，熱效率降低，比傳統(tǒng)柴油升高；混合燃料顯著降低車輛內(nèi)燃機(jī)燃燒生成物NOX和炭煙含量， CO和NO2含量高于傳統(tǒng)柴油；小于中低負(fù)荷期間，與車輛用傳統(tǒng)柴油相比較， NO2含量占NOx的比例增加68%（表1）。

表1 混合燃料理化特性

該乳化油熱效率高于車輛燃燒用傳統(tǒng)柴油，燃燒生成物NOX和微粒含量減少； 燃燒生成物CO和NO2含量升高。

3 結(jié)束語

車輛內(nèi)燃機(jī)用合成乳化油能使熱效率顯著提高，有效減少了車輛燃燒生成物NOX和微粒含量，車輛動力性略有下降，燃燒生成物CO含量上升。分析各方面性能，乳化油在車輛內(nèi)燃機(jī)上應(yīng)用，優(yōu)點(diǎn)大于缺點(diǎn)?？梢娙榛驮谖覈磥淼陌l(fā)展具有非常大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，前景廣闊。

參考文獻(xiàn)

[1]周雅文，張高勇，王紅霞.汽油微乳化技術(shù)研究[J].日用化學(xué)工業(yè)，2002，32（2）：1-4.

[2]盛酶，李為民，鄔國英.生物柴油研究進(jìn)展業(yè)透視[J].中國油脂，2003，28（4）：66-69.

[3]吳可克，等.微乳柴油的制備及其性研究[J].節(jié)能技術(shù)，2003，Vo121，N06：14～21.

[4]崔英德.實(shí)用化工工藝（中冊）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.

[5]何學(xué)良.內(nèi)燃機(jī)燃料[M].北京：中國石化出版社，1999.

作者簡介：樊瑞軍（1980-），男，碩士，研究方向：替代燃料。endprint

摘 要：文章介紹了乳化油的性能和在車輛內(nèi)燃機(jī)上的應(yīng)用，分析了生物柴油-甲醇乳化油的構(gòu)成。發(fā)現(xiàn)車輛內(nèi)燃機(jī)用乳化油能有效提高熱效率，明顯降低燃燒生成物碳煙及NOX排放，動力性能有所下降，尾氣中CO含量有所上升。

關(guān)鍵詞：乳化油性能；發(fā)動機(jī)性能；生物柴油；甲醇

序言

將車輛用燃油和水通過乳化劑經(jīng)一定技術(shù)條件合成形成乳化油。把幾種不同特性的液體以液珠形態(tài)混合形成分散體系的合成乳化液，這種狀態(tài)下的乳化油的穩(wěn)定性和分散性都不滿足車輛用的使用條件，通過油水乳化劑合成比較穩(wěn)定的乳化油。與車輛用燃料柴油比較，這種合成的乳化油燃燒特性好、燃油消耗低、燃燒生成物少。

1 乳化油特性

從試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，把合成的乳化油壓入內(nèi)燃機(jī)的氣缸，在燃燒溫度漸漸升高時(shí)，合成乳化油里面的水分子先于車用燃油分子達(dá)到沸點(diǎn)，氣化作用使水分子產(chǎn)生“微爆“，將合成乳化油里面的車用燃油分子微?；訌?qiáng)，乳化油的油滴和空氣形成的接觸面積加大，進(jìn)一步提高合成乳化油的燃燒效率。由于乳化油水分子的“微爆”把乳化油再次霧化，使油氣更加混合均勻，減少不完全燃燒的發(fā)生，從而有效降低燃燒生成物炭煙和顆粒，使微乳化油的燃燒效率提高。把汽油和甲醇按照不同配比合成（M15：甲醇15%，M50：甲醇50%），經(jīng)發(fā)動機(jī)臺架性能試驗(yàn)檢測氮氧化物含量。發(fā)現(xiàn)合成乳化油燃燒生成物NOX含量減少（圖1）。

圖1 汽油與甲醇60N·m混合燃燒NOX

2 乳化油研究現(xiàn)狀

2.1 生物乳化油研究現(xiàn)狀

由于生物油黏度較高、酸性比較強(qiáng)、著火性能比較差，因此柴油內(nèi)燃機(jī)不能燃燒應(yīng)用，如果把車用內(nèi)燃機(jī)用柴油和生物油經(jīng)一定技術(shù)合成，形成的乳化油能在柴油內(nèi)燃機(jī)上直接使用。研究人員在柴油機(jī)性能試驗(yàn)臺上研究了合成乳化油的燃燒和排放特性。發(fā)現(xiàn)生物柴油的熱效率比10%生物油乳化油和0號柴油高，比 20%生物油乳化油明顯高；乳化油比生物柴油的氮氧化合物含量明顯高， 10%生物油乳化油的氮氧化合物含量與0號柴油接近；乳化油的燃燒生成物微粒比生物柴油燃燒排放含量較高，低于0號柴油的燃燒生成物微粒（圖2）。

試驗(yàn)表明：這種合成乳化油可以在柴油內(nèi)燃機(jī)直接使用，可以有效減少燃燒生成物NOX含量；但是燃燒時(shí)間縮短，燃油經(jīng)濟(jì)性較差。

2.2 生物柴油-甲醇混合分析

生物柴油是一種生物再生替代燃料，該燃料內(nèi)部有少量氧成分，能顯著降低燃燒生成物HC、CO和微粒含量，而燃燒生成物NOX含量上升，要想使其減少，混合甲醇在生物柴油中即可實(shí)現(xiàn)。研究人員分析了生物柴油和甲醇合成燃料對車輛內(nèi)燃機(jī)特性、燃燒生成物微粒的影響因素。一臺4缸直列直噴柴油機(jī)在試驗(yàn)臺上試驗(yàn)，控制調(diào)節(jié)車輛內(nèi)燃機(jī)的扭矩和轉(zhuǎn)速。生物柴油體積比例10%和20%甲醇。試驗(yàn)表明，和車輛用純生物柴油比較，熱效率降低，比傳統(tǒng)柴油升高；混合燃料顯著降低車輛內(nèi)燃機(jī)燃燒生成物NOX和炭煙含量， CO和NO2含量高于傳統(tǒng)柴油；小于中低負(fù)荷期間，與車輛用傳統(tǒng)柴油相比較， NO2含量占NOx的比例增加68%（表1）。

表1 混合燃料理化特性

該乳化油熱效率高于車輛燃燒用傳統(tǒng)柴油，燃燒生成物NOX和微粒含量減少； 燃燒生成物CO和NO2含量升高。

3 結(jié)束語

車輛內(nèi)燃機(jī)用合成乳化油能使熱效率顯著提高，有效減少了車輛燃燒生成物NOX和微粒含量，車輛動力性略有下降，燃燒生成物CO含量上升。分析各方面性能，乳化油在車輛內(nèi)燃機(jī)上應(yīng)用，優(yōu)點(diǎn)大于缺點(diǎn)?？梢娙榛驮谖覈磥淼陌l(fā)展具有非常大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，前景廣闊。

參考文獻(xiàn)

[1]周雅文，張高勇，王紅霞.汽油微乳化技術(shù)研究[J].日用化學(xué)工業(yè)，2002，32（2）：1-4.

[2]盛酶，李為民，鄔國英.生物柴油研究進(jìn)展業(yè)透視[J].中國油脂，2003，28（4）：66-69.

[3]吳可克，等.微乳柴油的制備及其性研究[J].節(jié)能技術(shù)，2003，Vo121，N06：14～21.

[4]崔英德.實(shí)用化工工藝（中冊）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.

[5]何學(xué)良.內(nèi)燃機(jī)燃料[M].北京：中國石化出版社，1999.

作者簡介：樊瑞軍（1980-），男，碩士，研究方向：替代燃料。endprint

摘 要：文章介紹了乳化油的性能和在車輛內(nèi)燃機(jī)上的應(yīng)用，分析了生物柴油-甲醇乳化油的構(gòu)成。發(fā)現(xiàn)車輛內(nèi)燃機(jī)用乳化油能有效提高熱效率，明顯降低燃燒生成物碳煙及NOX排放，動力性能有所下降，尾氣中CO含量有所上升。

關(guān)鍵詞：乳化油性能；發(fā)動機(jī)性能；生物柴油；甲醇

序言

將車輛用燃油和水通過乳化劑經(jīng)一定技術(shù)條件合成形成乳化油。把幾種不同特性的液體以液珠形態(tài)混合形成分散體系的合成乳化液，這種狀態(tài)下的乳化油的穩(wěn)定性和分散性都不滿足車輛用的使用條件，通過油水乳化劑合成比較穩(wěn)定的乳化油。與車輛用燃料柴油比較，這種合成的乳化油燃燒特性好、燃油消耗低、燃燒生成物少。

1 乳化油特性

從試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，把合成的乳化油壓入內(nèi)燃機(jī)的氣缸，在燃燒溫度漸漸升高時(shí)，合成乳化油里面的水分子先于車用燃油分子達(dá)到沸點(diǎn)，氣化作用使水分子產(chǎn)生“微爆“，將合成乳化油里面的車用燃油分子微粒化加強(qiáng)，乳化油的油滴和空氣形成的接觸面積加大，進(jìn)一步提高合成乳化油的燃燒效率。由于乳化油水分子的“微爆”把乳化油再次霧化，使油氣更加混合均勻，減少不完全燃燒的發(fā)生，從而有效降低燃燒生成物炭煙和顆粒，使微乳化油的燃燒效率提高。把汽油和甲醇按照不同配比合成（M15：甲醇15%，M50：甲醇50%），經(jīng)發(fā)動機(jī)臺架性能試驗(yàn)檢測氮氧化物含量。發(fā)現(xiàn)合成乳化油燃燒生成物NOX含量減少（圖1）。

圖1 汽油與甲醇60N·m混合燃燒NOX

2 乳化油研究現(xiàn)狀

2.1 生物乳化油研究現(xiàn)狀

由于生物油黏度較高、酸性比較強(qiáng)、著火性能比較差，因此柴油內(nèi)燃機(jī)不能燃燒應(yīng)用，如果把車用內(nèi)燃機(jī)用柴油和生物油經(jīng)一定技術(shù)合成，形成的乳化油能在柴油內(nèi)燃機(jī)上直接使用。研究人員在柴油機(jī)性能試驗(yàn)臺上研究了合成乳化油的燃燒和排放特性。發(fā)現(xiàn)生物柴油的熱效率比10%生物油乳化油和0號柴油高，比 20%生物油乳化油明顯高；乳化油比生物柴油的氮氧化合物含量明顯高， 10%生物油乳化油的氮氧化合物含量與0號柴油接近；乳化油的燃燒生成物微粒比生物柴油燃燒排放含量較高，低于0號柴油的燃燒生成物微粒（圖2）。

試驗(yàn)表明：這種合成乳化油可以在柴油內(nèi)燃機(jī)直接使用，可以有效減少燃燒生成物NOX含量；但是燃燒時(shí)間縮短，燃油經(jīng)濟(jì)性較差。

2.2 生物柴油-甲醇混合分析

生物柴油是一種生物再生替代燃料，該燃料內(nèi)部有少量氧成分，能顯著降低燃燒生成物HC、CO和微粒含量，而燃燒生成物NOX含量上升，要想使其減少，混合甲醇在生物柴油中即可實(shí)現(xiàn)。研究人員分析了生物柴油和甲醇合成燃料對車輛內(nèi)燃機(jī)特性、燃燒生成物微粒的影響因素。一臺4缸直列直噴柴油機(jī)在試驗(yàn)臺上試驗(yàn)，控制調(diào)節(jié)車輛內(nèi)燃機(jī)的扭矩和轉(zhuǎn)速。生物柴油體積比例10%和20%甲醇。試驗(yàn)表明，和車輛用純生物柴油比較，熱效率降低，比傳統(tǒng)柴油升高；混合燃料顯著降低車輛內(nèi)燃機(jī)燃燒生成物NOX和炭煙含量， CO和NO2含量高于傳統(tǒng)柴油；小于中低負(fù)荷期間，與車輛用傳統(tǒng)柴油相比較， NO2含量占NOx的比例增加68%（表1）。

表1 混合燃料理化特性

該乳化油熱效率高于車輛燃燒用傳統(tǒng)柴油，燃燒生成物NOX和微粒含量減少； 燃燒生成物CO和NO2含量升高。

3 結(jié)束語

車輛內(nèi)燃機(jī)用合成乳化油能使熱效率顯著提高，有效減少了車輛燃燒生成物NOX和微粒含量，車輛動力性略有下降，燃燒生成物CO含量上升。分析各方面性能，乳化油在車輛內(nèi)燃機(jī)上應(yīng)用，優(yōu)點(diǎn)大于缺點(diǎn)?？梢娙榛驮谖覈磥淼陌l(fā)展具有非常大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，前景廣闊。

參考文獻(xiàn)

[1]周雅文，張高勇，王紅霞.汽油微乳化技術(shù)研究[J].日用化學(xué)工業(yè)，2002，32（2）：1-4.

[2]盛酶，李為民，鄔國英.生物柴油研究進(jìn)展業(yè)透視[J].中國油脂，2003，28（4）：66-69.

[3]吳可克，等.微乳柴油的制備及其性研究[J].節(jié)能技術(shù)，2003，Vo121，N06：14～21.

[4]崔英德.實(shí)用化工工藝（中冊）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.

[5]何學(xué)良.內(nèi)燃機(jī)燃料[M].北京：中國石化出版社，1999.

作者簡介：樊瑞軍（1980-），男，碩士，研究方向：替代燃料。endprint