柴油機和添加生物柴油的低散熱發(fā)動機的性能比較

最新調查顯示，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不到較好的性能，還會造成發(fā)動機一些部件的損傷。柴油機產生的熱量僅有1/3用于功率輸出，為了最大限度地保留產生的熱量，對于生物柴油來說，熱障涂層發(fā)動機是首選，這種低散熱發(fā)動機的活塞頭和氣門外部有一層厚度為0.5mm的氧化鋯陶瓷。

試驗使用的甲基酯是通過米糠油在乙醇作催化劑的條件下制得的。雖然酯交換過程使植物油的燃料性質與石油柴油接近，但生物柴油的粘度仍然高于柴油。因此，傳統(tǒng)柴油機在使用生物柴油時，噴射前要預熱，以降低其粘度。低散熱發(fā)動機的概念是存儲燃燒熱，以提高氣缸內氣體溫度。因此，其燃燒室溫度較高，在使用生物柴油時不用預熱，可縮短點火延時，增加擴散燃燒時間并減少預混燃燒。

低散熱發(fā)動機中高工作溫度使燃燒過程接近完全燃燒，使用生物柴油的低散熱發(fā)動機在最大負荷下未燃盡的碳氫化合物水平明顯下降，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。而燃燒室內溫度的升高也促進了NOx的形成，這個問題可以通過其它合適的方法來解決，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