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％。     

EMD公司进行机车使用生物柴油混合燃料试验

美国EMD内然机车公司公司（Electro-Motive Diesel Inc．）正在与诺福克南方铁路公司进行合作，共同试验机车使用更高掺混比的生物柴油混合燃料的可行性。此前EMD公司已经证明了将B5生物柴油混合燃料（B5表示掺混比为5％的生物柴油——译者）应用于它的机车柴油机的可行性。     

诺福克南方铁路与EMD公司联手试验生物柴油混合燃料

美国诺福克南方铁路和EMD公司成立了一个联合体,以联手试验内燃机车燃用生物柴油混合燃料。在这个被合作双方称为＂迄今针对机车使用生物柴油的一个最广泛的试验计划＂中,共有10台机车（其中8台为EMDSD70M-2型干线机车,2台为EMDMP15型调车机车）将在各种运用条件和环境条件下进行长达11个月的商业运营试验。     

欧洲首列生物柴油混合燃料列车在英国投入运营

欧洲首列生物柴油混合燃料列车最近在英国开始载客运营,有关部门对高速列车使用的燃油进行评估。根据英国Virgin公司的数据,生物柴油动力列车的CO2排放量明显减少。Virgin列车试验是英国全国生物柴油推广计划的一部分。英国列车运营公司协会（ATOC）和铁路安全标准局认为这是铁路产业的一项突破。     

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。     

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。     

直喷式柴油机燃用柴油和生物柴油时的高均质压燃技术

在直喷式柴油机上很难实现高均质压燃。其主要原因是很难实现燃油充分气化和存在燃油喷雾撞壁问题。这种燃烧状况还会因压力升高率增加而限制最大运转负荷。与常规的燃烧过程相比,均质压燃的碳氢（HC）和一氧化碳（CO）排放会明显升高,且排放值很高。在一台直喷式柴油机上研究了2种实现高均质压燃的方法：采用日产公司MK型喷油系统和提早喷油。利用一台普通2L4缸共轨柴油机,以18．4和14．4的压缩比分别研究了喷油压力、喷油定时、废气再循环（EGR）率、EGR冷却器效率和压缩比的影响。鉴于目前人们对生物燃料的兴趣,结合高均质压燃方式,采用柴油和生物柴油,研究了燃料氧化特性对HC、CO、碳烟和氮氧化物（NO：）排放的影响。通过测量气态排放物、滤纸烟度值和压力进行研究。并用缸内压力计算出放热率和缸内压力升高率。减小压缩比能扩大高均质压燃充量的运行范围。在低负荷时,柴油和生物柴油的NOx和碳烟排放均可忽略不计。燃用生物柴油能使HC和CO排放减少。在高负荷时,碳烟排放变得较高,而燃用生物柴油则能使碳烟排放减少。简要介绍了实现低排放的几种柴油直喷方式,并分析了含氧生物柴油对这些燃烧方式的适应性。     

发动机燃用GTL柴油的颗粒数量排放

以一台电控高压共轨柴油机为样机,研究了发动机燃用天然气制油(GTL)的排气颗粒数量及粒径分布规律.所用燃油分别为纯柴油、纯GTL柴油以及GTL柴油掺混比为10％,20％的G10、G20燃料.试验工况为最大转矩转速1 500 r/min和标定转速2 300 r/min的负荷特性试验,负荷百分比分别为10％,25％,5％,75％和100％.结果表明无论燃用柴油,还是GTL柴油或混合燃料,该柴油机排气颗粒数量随粒径变化大都呈现明显的双峰对数分布状态.其排气核态颗粒的峰值粒径在10 nm附近,聚集态颗粒峰值集中出现在40～50 nm之间.随着GTL柴油配比的增加,各工况下不同粒径的颗粒数量大都持续下降,其中排气核态颗粒数量明显下降,在高速高负荷下更为显著;而聚集态颗粒也较纯柴油有一定的降幅,其中G20和纯GTL柴油更为明显.     

降低铁路运输成本的重要途径之一柴油节能添加剂

铁路运输业中机车是人所共知的能耗大户,全路机车能耗费用约占运输成本的1/4,占机务段成本的60％～70％。在全路现保有的机车中,内燃机车近万台,年耗柴油400多万吨,价值人民币约98亿元,占机车能耗费用的70％左右。因此,推广用好柴油节能添加剂,是降低柴油消耗,节约铁路运输成本的重要途径之一。 一、柴油节能添加剂在我国铁路上的开发使用情况 柴油节能添加剂在我国铁路上开发试用已有20多年的历程,     

PHL铁路寻求低排放机车

美国长滩港、洛杉矶港和Anacostia Rail股份公司的子公司——太平洋哈伯铁路（Pacific Harbor Line，以下简称PHL铁路），初步同意实施一项投资2300万美元的计划，以便用可减少空气污染的“干净柴油”机车和代用燃料机车来替代PHL铁路的18台调车内燃机车。该计划属于长滩港和洛杉矶港与PHL铁路之间的一个其有效期再延长10年的协议的一部分，PHL铁路还负责在长滩港和洛杉矶港港区范围内牵送伯灵顿北方圣菲铁路（BNSF）和联合太平洋铁路（UP）的列车。     

生物柴油是一种选择吗？

随着燃油价格的攀升和燃油附加税的增加,铁路公司也许需要认真研究来源于豆油的生物柴油。行业顾问,斯蒂尔城伙伴公司(Steel City Partners)的总经理Terry Bell说:“欧洲在使用一种来源于菜籽油的生物柴油,即一种2%~5%的混合燃油,预期混合百分比还可以增加。欧盟想要在2025年前     

生物柴油对发动机润滑油性能的影响

从分析市场回收的发动机润滑油特性入手,比较了在发动机润滑油中柴油、废弃食用油甲酯等的残留比例。实施发动机耐久试验,并间隔一定时间,对发动机润滑油采样,分析试样的总酸值、总碱值、动黏度,以及对部件的磨损等参数,调查了生物柴油对柴油机润滑油品质及润滑系统零部件的影响。指出发动机燃用脂肪酸甲酯（FAME）或FAME混合柴油时,会对发动机润滑油及润滑系统零部件产生较大的影响。’     

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。     

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。     

寒冷季节内燃机车的预热问题

俄罗斯铁路用于内燃机车柴油机预热所消耗所柴油，占用于牵引列车全部柴油的8％－10％，因此减少这项支出具有十分重要的意义。文中介绍了几种内燃机车预热的方法，对各种方法进行比较后提出了一种新方法；用其它的内燃机车、电力机车成固定电源工作着的柴油发电机组来驱动机车柴油发电机组。     

机车柴油供应与降低运输成本

机车柴油供应与降低运输成本杨进机车柴油是流淌在铁路大动脉中的血液。１９９５年内燃机车牵引已占全路牵引动力的８０％，机车柴油需用量已达３６０万ｔ，并仍以每年１５％的速度递增。机车柴油的正常供应是保证铁路生产的关键．更是提高运输效率、降低运输成本、创造全...     

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。     

美国GE公司在铁路机车上的创新

近年来，美国通用电气公司在铁路机车制造业不断采用创新技术。2007年在洛杉矶首次推出内燃-电力／电池混合动力新型机车，利用车载电池实现了能源的再循环利用。这是GE公司在铁路上为提高效率、减少废气和颗粒排放、延长服务期寿命的一系列成果之一。这台样车动力3．28MW，收集和存储制动时分散的能源到车载电池，需要时车载电池可提供1．5MW的动力。与相同动力的机车比较，燃油和排放减少了10％。GE公司还对可替代的燃料例如生物柴油积极进行研究。     

诺福克南方铁路的投资回报率高

诺福克南方铁路的投资回报率继续在美国一级铁路中保持领先。美国地面运输部最新的报告显示，该铁路的投资回报率到9月30目达到14．6％，去年同期为13．7％。所有美国一级铁路的年平均回报率（到9月30日）为10．4％，2006年同期为8．64％。     

轨道客车车下柴油机组振动问题研究

铁路客车车下吊装柴油机组作为整车电力供应设备,为整车生活及工作提供能源。介绍铁路客车车下小功率柴油机组振动特性,结合柴油机组振动导致的车上振动问题,总结振动对整车车体、内装结构的影响规律,并结合试验振动数据及设计结构总结小功率柴油机组振动的预防措施,明确铁路客车结构设计对柴油机组振动特性的各方面要求。