对燃用植物系生物燃料的柴油机性能及排放性能的研究

部分国家采用从废弃食用油中制取的酯化燃料作为柴油机的代用燃料,但这种代用燃料会产生黑烟或白烟,同时还会影响发动机的起动性能。由于生物燃料属含氧燃料,因此也担心在批量使用时会产生醛类物质等含氧有害物质。探讨了在低温下燃料析出固态物质的原因,以及生物燃料生成醛类物质的趋势,并在1台柴油机上,用3种生物燃料和柴油进行试验研究,比较各自的排放性能,同时明确脂肪酸组成对排放性能的影响。当饱和脂肪酸的比例升高,浊点和析出点也会上升,同时浊点与析出点之间具有明显的相关性。采用油酸甲酯时,醛类排放物在400℃时开始增加,而在低温范围内其生成数量较少。相比柴油,燃用甲酯燃料时,氮氧化物的排放会有所增加,而未燃碳氢化合物、一氧化碳及烟度均呈下降趋势。     

内燃机车用生物燃料

介绍了俄罗斯铁路股份有限公司在чмэ3型调车内燃机车上使用生物燃料的运行试验结果，并得出了相应的结论。文内还介绍了生物燃料的来源及其生产流程以及生物燃料在欧洲和美国的使用情况。     

Deutz公司在欧洲推出的“天然燃料”发动机

不久前，Deutz股份公司在欧洲农业机械展览会上展出其“天然燃料”发动机。这些发动机是在TCD2012和TCD2013系列发动机基础上开发出来的，可使用100％生物柴油。符合DINEN14214的菜籽油甲基酯燃料和DINV51605的菜籽油燃料的要求。Deutz宣称，这些使用生物柴油的发动机排放完全符合欧3标准，并承诺提供整车质量担保。Deutz天然燃料发动机采用德国DCR共轨技术，以及具有Deutz专利的燃料管理系统。该系统由集成控制系统、双油缸和燃料预热器组成。双油缸可进行柴油和菜籽油燃料间的自动切换，燃料预热器用以保证在低温下使用菜籽油时发动机正常工作。全面诊断功能可预测临界操作状态的出现，以防止燃油滤清器堵塞。     

柴油预喷着火增压燃气发动机中生物燃料的燃烧和排放特性

描述了柴油预喷着火的增压燃气发动机中生物燃料的燃烧和排放特性。认为，通过调整柴．油预喷的喷射量，即便使用生物燃料产生的热解气体，也能实现稳定的燃烧。     

使用生物柴油混合燃料对GE Tier2干线机车排放的影响

本文介绍了标定牵引功率为3280kW、符合Tier2标准的GEES44DC干线机车的排放测试结果和使用生物柴油混合燃料对机车排放的影响。使用含硫约400ppm的试验燃料进行基准排放测试,然后分别使用掺混比为2％、10％、20％和100％的生物柴油（由大豆提炼的）进行测试。气态和颗粒排放物按照美国联邦法规第40章92款进行采样。测试结果表明,与基础油相比,在美国环保局（EPA）干线机车牵引循环和调车循环时每种掺混油的颗粒物（PM）排放量均有所降低。混合10％生物柴油时,PM排放量降低最为显著。相比较而言,继续增加生物柴油比例对于进一步促进PM排放降低的效果有限。使用生物柴油时,就PM排放而言,调车循环比干线循环时降低更显著。使用B2、B10、B20混合燃料时循环加权氮氧化物（NOx）排放量的增加不明显,在试验误差范围内。然而,使用B100燃料干线机车牵引循环时NOx排放增加近15％。除使用纯生物柴油时碳氢化合物（HC）排放在干线和调车分别降低了21％和24％外,其他各工况碳氢化合物排放量在正常试验误差内。与使用基准油相比,测得干线牵引循环下使用B20和B100燃料一氧化碳排放量分别降低了17％和24％。使用B2和B10混合燃料时,体积燃油消耗增加了约1％。使用B20混合燃料时,体积燃油消耗略高于2％,使用B100燃料时增加了近7％。     

中型柴油机燃用生物柴油对其经济性的影响

生物柴油是柴油机的一种重要的代用燃料,它的热值低于石油柴油。对于相同扭矩的发动机,较低的热值意味着较高的燃油消耗率。然而,燃料能转换成工作能的效率却可以保持不变。在本试验研究中,针对9种特定的发动机运行工况进行了评估。结果表明,在除了高负荷工况之外的所有工况下100%石油柴油和100%生物柴油(棕榈油)的制动燃料转换效率没有差异。有几项参数会对制动燃料转换效率有影响,包括热损失、混合气特性、泵气功、摩擦、燃烧效率以及燃烧定时。本文评估上述参数随所用燃料的改变而发生的一些变化,以及参数的变化对制动燃料转换效率造成的影响。     

英国铁路高速列车试用生物柴油

作为评估生物柴油混合燃料应用于高速铁路试验的一部分，欧洲的首列燃用生物柴油混合燃料的列车按预定计划最近在英国开始投人旅客运输。据英国Virgin公司声称，它的Virgin Voyager旅客列车是欧洲首列采用一种可实际使用的混合燃料的列车（图1），据说，这种燃料能显著减少二氧化碳（CO2）排放量。Virgin Trains公司的试验是英国国家生物柴油计划中的一个步骤，该计划由Virgin列车公司、列车运营公司协会（ATOC）和铁路安全与标准委员会（RSSB）共同实施，目的是率先为铁路运输行业开发一种具有突破意义的代用燃料。     

活塞环摩擦学特性在下一代弹性燃料发动机上面临的挑战

目前,随着可再生生物燃料的使用,考虑到从种植、燃料生产到汽车使用的整个生命周期,乙醇在弹性燃料汽车上的应用被认为是低二氧化碳排放的代用方案。在巴西,80％以上的量产汽车都使用弹性燃料。由于乙醇热值较低,为了获得相同的发动机功率,与汽油相比,乙醇的燃烧标定更为激进。这种燃用乙醇时不断增加发动机比功率的需求所产生的机械热负荷对活塞环摩擦学特性是一种挑战。乙醇的使用也带来一些特定的未被明确的摩擦学差异,如燃料稀释润滑油（尤其是在冷起动时）,以及具有腐蚀性的工作环境等。在特定的驾驶条件下,曾观察到氮化钢的第1道活塞环表面剥落等早期失效情况。当采用乙醇运行时,弹性燃料发动机呈现更高的最高燃烧压力,并且该峰值出现在曲轴转角上止点附近。这种状况增加了活塞环的磨损、擦伤的风险及摩擦学上的困难,这些都可能导致氮化层的裂纹及剥落。从摩擦学角度探讨弹性燃料发动机的第1道活塞环性能。讨论了弹性燃料发动机使用乙醇后对第1道活塞环的磨损、擦伤、氮化层剥落及摩擦等特性的影响。用发动机试验来评定耐磨损性和耐剥落性。有关擦伤,进行了环块法摩擦磨损试验,并给出了活塞环的涂层分级。还讨论了第1道活塞环的摩擦特性及对燃油耗的影响。给出了发动机浮动气缸套的试验结果。最后,讨论了克服这些挑战的活塞环技术方案。其中,有改进氮化处理以增加韧性的钢制活塞环,以及应用一种物理汽相沉积涂层,以提高耐磨损性和摩擦特性。介绍了一些摩擦试验台和发动机试验,以支持所讨论的技术方案。发动机试验基于严酷程序,目的是证明或预测弹性燃料发动机燃用乙醇时对性能的影响。     

关于机车燃料耗用状况的分析与对策

根据沈阳铁路局近几年来机车燃料煤及柴油的耗用情况分析了影响燃料耗用效果的直观因素，揭示了燃料耗用在体制和管理方面的深层次影响因素。从而提出了降低机车燃料消耗的思想观念、激励模式、新技术及新材料、检修质量、管理方法及手段等方面的措施及建议。     

针对乙醇优化的Saab9-5型生物能源汽车的燃料经济性和排放

Saab汽车公司推出1款生物能源发动机,燃用乙醇燃料时,能借助提高涡轮增压器压力和点火提前角提高性能。这款2L涡轮增压发动机与Saab9-5型2t汽车配套,燃用汽油时的功率为112kW,燃用E85燃料（85％乙醇,15％汽油）时的功率增加了20％,为134kW。美国法规要求境内销售的柔性燃料汽车使用联邦认证汽油或E85乙醇汽油时,车辆的排放性能必须都合格,而欧洲法规仅要求车辆在用汽油时的排放性能合格。由于美国不断增加对使用乙醇燃料的兴趣,能源部和橡树岭国家试验室要求对符合欧洲技术标准的2007年Saab9-5型2t生物能源汽车进行基准评估。按联邦测试循环（FTP）和公路燃料经济性测试循环对该车型进行测试的结果表明,其汽油等效燃料经济性与同类符合美国法规的柔性燃料汽车处于同等水平。而按FTP和美国2006年（US06）严酷测试循环（FTP的补充部分）试验时所测得的法定和非法定排放物表明,尽管欧洲没有要求用E85燃料或按关国工况进行认证试验,但该车仍满足美国第2阶段第5级（Tier2Bin5）排放标准（但没有测定全使用寿命的排放）,而且在6400km的US06排放法规限值以内。在燃用联邦认证汽油时,碳氢化合物排放较多;用乙醇汽油时,乙醇和醛类排放较多。在底盘测功器和道路上的加速性试验均证实,燃用E85时能达到所宣称的功率增加量。     

燃用乳化柴油对柴油机影响的研究

以减少环境污染和节油为目的而进行掺水燃料的研究，受到国内外的普遍重视。本文以柴油机燃用乳化油与燃用纯柴油相比较，在节约燃料，改善排放和其他实际效果等方面作了分析研究。     

铁路燃料最优化管理和控制的研究

铁路燃料支出占全路运用成本的２０％，需用科学的方法进行最优化管理，达到节约能源的目的。燃料最优化管理包括数学模型建立、硬件系统、软件系统三个部分。文中介绍了燃料计算机管理集散系统和软件系统。燃料最优化管理系统，实现了燃料的发放工作和统计工作的自动化，通过求解状态方程可及时发现燃料管理中存在的问题，为燃料管理的科学化奠定了基础。     

二甲醚燃料的发展前景

因为二甲醚（DME）燃料在燃烧过程中不会产生硫化物、碳烟及其他有害物质,同时还具有高十六烷值的优势,因此,人们期待DME成为清洁的新燃料和未来柴油机的代用燃料。DME可以从煤、生物质等多种原料中制取。使用DME燃料的发动机具有优异的环保性能,同时能为解决能源安全保障问题作出贡献。DME燃料已从研发阶段迈向实用化和普及阶段,正展示出其良好的应用前景。     

水乳化燃料在柴油机上应用的研究

在一台缸径×行程＝２５０×２５０ｍｍ的中速柴油机上进行了燃用水－重油乳化燃料的运转试验，以查明发动机性能和减少ＮＯｘ排放的效果。考虑到目前燃用较少加水率的乳化燃料取得减少约３０％ＮＯｘ排放的技术已经实用化，但进一步增大加水率却受到燃料十六烷值降低、着火性恶化、发动机难以正常运转的限制，为此，作者开发了采用Ａ重油的引导喷射烧伤技术，取得了燃料加水率达１５０％时仍能正常运转的效果。试验表明，Ａ重油的引     

适用乙醇的汽油机技术

近年来，全球变暖和能源安全问题正引起广泛关注。因此作为一种代用燃料，从生物质原料中制取的乙醇预计使用量会增加。目前，全球正在使用的含乙醇燃料以低乙醇含量（10％）为主。但巴西、美国和瑞典也使用高乙醇含量的燃料。因此柔性燃料汽车已进入市场。阐述了乙醇特性及适用于柔性燃料汽车的发动机技术。     

巴西Vale矿业公司投资生物柴油

作为一个5亿美元的代用燃料投资计划的一部分,世界矿业巨头巴西Vale公司打算将运用在其所属的Carajas重载铁路的216台内燃机车全部转换成烧生物柴油。     

依阿华州际铁路公司试验生物柴油

基地在美国依阿华州塞达拉皮兹（CedarRapids）的依阿华州际铁路有限公司（IAIS）宣布，它已开始试验B10和B20生物柴油混合燃料（B10和B20分别代表在柴油中混有10％和20％的生物油——译者）。试验是在该铁路的一台内燃机车上进行的。     

全球销售生物质燃料及乙醇混合燃料车辆

马自达在欧洲及美国开始销售燃用“B5（混合生物质燃料5％的柴油）”和“E10（混合乙醇10％的汽油）”等燃料的车辆。此外，从2007年起，已在菲律宾、泰国、印度尼西亚等国销售燃用“E20（混合乙醇20％的汽油）”的轿车Mazda 3。     

内燃机车烧液态甲烷燃料

若干年前发生的发动机燃料短缺促使人们对代用燃料的开发作出许多努力。伯灵顿北方铁路所作的一种探索性的努力就是使机车柴油机作为双燃料（柴油－气体燃料）燃用压缩天然气。考虑到机车使用压缩天然气会受到贮存容积大和其它的限制，所以着手了一项使机车燃用液化天然气燃料的计划。由于天然气的成分会因其来源和其制备工艺而异，所以将其成分控制到基本纯净的液态甲烷以用作发动机燃料亦是所希望的。本文描述了为提供车载式燃料供     

液化天然气是未来有前途的内燃机车燃料

北美柴油燃料价格的上涨迫使铁路不得不寻求其代用品。他们首先考虑的是采用天然气的可能性,因为它是目前相对比较便宜又清洁的燃料。