生物柴油的制取及其在柴油机上的应用

介绍了利用酯交换反应来制取生物柴油的方法和制取流程,通过正交试验和多组试验方案对比确定了一个最佳的反应条件使反应酯化率最高,在0#柴油中以不同比例添加生物柴油作为燃料在发动机上进行排放特性和经济特性试验,比较了生物柴油和0#柴油的排放特性与经济特性,并提出了解决生物柴油带来动力性下降问题的方法。     

轻型柴油车燃用纯生物柴油排放试验研究

为了研究生物柴油的排放情况,在一辆装用直列四缸、水冷、高压共轨、增压中冷柴油机的多用途货车上进行排放对比试验,分析柴油车燃用生物柴油和0 #柴油的排放特性.结果表明,与柴油相比,生物柴油的CO、HC排放明显降低,NOx排放明显增加,颗粒物排放显著降低.     

轻型车燃用生物柴油瞬态工况排放特性的研究

通过对轻型车燃用生物柴油和0#柴油尾气排放的测量和分析,研究瞬态工况有害排放物模态特性。试验结果表明,与0#柴油相比,轻型车燃用生物柴油可显著改善冷启动过程的HC和CO排放,其HC、CO和PM比排放分别降低76．9％、45．7％和52．8％,但NOx比排放增加5．8％。燃料在燃烧转变为CO2和H2O释放出化学能的同时也将空气中的N2氧化成NOx,因而可用NOx／CO2来描述NOx排放随运行工况的变化规律。     

共轨柴油机燃烧纯生物柴油的试验研究

对一台国产涡轮增压直喷柴油机燃烧0#柴油和纯生物柴油的动力性、燃油经济性和排放性能进行对比试验研究。试验结果表明,在柴油机不进行任何调整的情况下,燃烧纯生物柴油会降低其动力性和燃油经济性,但可大幅度改善CO、HC和PM的排放性能。     

生物柴油与柴油排放对比研究

为了研究生物柴油的排放情况,在一台单缸直喷柴油机和一台四缸涡轮增压直喷柴油机上进行了排放对比试验。分析了柴油机燃用生物柴油和柴油的排放特性。研究结果表明:与柴油相比,生物柴油HC排放明显降低;不同负荷下生物柴油对CO排放无影响;生物柴油NOX排放明显增加。小负荷工况时,碳烟排放基本相同。而在大负荷时,生物柴油碳烟排放降低。     

柴油机掺烧生物柴油NO_x和Soot排放控制研究

对柴油机燃用生物柴油-0号柴油混合燃料的NO_x和Soot排放特性进行了仿真研究。在柴油机参数不作任何改变的情况下燃用体积分数分别为10%,20%,30%,40%和50%的生物柴油混合燃料,与原机的NO_x和Soot排放特性进行对比。研究表明:随着混合燃料中生物柴油体积分数的增加,柴油机Soot排放降低,NO_x排放增大。EGR的引入使柴油机NO_x排放降低,同时也使Soot排放增加。在1 800r/min中低负荷工况下,大比例生物柴油-0号柴油混合燃料应用于柴油机时,可通过调节EGR率使得柴油机NO_x和Soot排放都控制到与原机相当。     

生物柴油应用试验研究

利用B100(纯生物柴油)、B50(50%体积生物柴油和柴油混合)、B20(20%体积生物柴油和柴油混合)等燃料分别对2辆配置了增压中冷车用直喷式柴油机的大客车进行了发动机排放特性试验和整车道路试验。试验结果表明,B100、B50和B20燃料均可以有效降低HC、CO、PM和烟度排放,但动力性下降、油耗率上升、NOx排放有明显增加;燃用B20燃料可以保证在降低排放的同时动力性、耗油率变化不大,因此该种掺烧方式比较适宜。     

车用增压柴油机燃用不同掺混比生物柴油的试验研究

采用不同掺混比的生物柴油分别对两台进口增压中冷车用直喷式柴油机和一辆客车进行了经济性、动力性和排放特性台架试验及车辆道路试验。研究表明,纯生物柴油或生物柴油与柴油的掺混燃料可以有效地降低排放物HC、CO、PM和烟度,而动力性和油耗略有下降和上升,NOx排放有不同程度的增加。结果与分析还表明,在发动机不做任何改动和调整时,燃用B20(20％生物柴油)可以取得令人满意的结果。     

采用柴油添加剂降低柴油机排放的试验研究

在CA6110ZLA8增压中冷柴油机台架上进行0#柴油及0#柴油加5种不同添加剂的比较试验。给出了柴油机排放物(CO,HC,NOx,PM)及燃油消耗率的测试结果。分析了不同成分或不同量的添加剂对柴油机排放和燃油消耗率的影响。     

电控高压共轨柴油机燃用生物柴油的试验研究

在1台电控高压共轨柴油机和装有该型号发动机的轿车上,进行不同掺混比生物柴油—柴油混合燃料的性能对比试验,分析了在不同转速和负荷下柴油机燃用不同掺混比混合燃料的动力性、经济性和排放性。研究结果表明:生物柴油与柴油相比,在2 200 r/min负荷特性下,有效能耗率减少,NOx排放增加较多,中小负荷炭烟排放基本相同,大负荷炭烟排放明显降低,中小负荷HC排放明显降低,大负荷HC排放基本一致,CO排放基本不变;在外特性下,功率略有增加,HC排放和炭烟排放均有所降低,CO排放和NOx排放增加。     

掺烧不同比例生物柴油的发动机性能研究

对燃用不同掺烧比例生物柴油的一台进口车用增压中冷直喷柴油机进行动力性、经济性和排放特性试验.结果表明:发动机功率基本上随生物柴油掺烧比例增加呈线性下降趋势;油耗随掺烧比例增加而增加;生物柴油有一定的降低CO排放的效果,但不是很明显;掺烧生物柴油对HC和颗粒物的排放有明显的降低效果;但对于Nox,情况有些不同:掺烧10%的生物柴油几乎在所有工况下Nox排放都有所降低,而掺烧20%和30%生物柴油后,Nox排放则略有增加,且基本在3 000r/min以上的工作区域.     

生物柴油的喷油正时调整特性

在一台四缸涡轮增压柴油机上进行了不同喷油提前角时燃用生物柴油、生物柴油与柴油混合燃料和柴油的动力性、燃料经济性和排放特性对比试验.结果表明,对于BDO和BDG25混合燃料,喷油提前角提前2°时动力性最好;对于BD100燃料,原机的喷油正时动力性最好;随喷油正时提前,3种燃料比能耗减小、碳烟排放减少、NOx排放增大;在高转速时HC和CO排放基本不变.     

燃用不同油品的柴油出租车排放性能试验研究

对燃用硫含量≤500×10-6的城市车用0#柴油(简称"国Ⅱ柴油")和硫含量≤350×10-6的高品质清洁柴油(简称"国Ⅲ柴油")的帕萨特柴油出租车的排放性能进行了试验研究,系统研究了其10万km范围内的排放性能。结果表明:燃用国Ⅱ柴油和国Ⅲ柴油的帕萨特柴油出租车完全满足当前国家排放法规限值要求,具有较好的环保性能,而且两者的CO、NOx和HC NOx排放差别不大,但国Ⅲ柴油的PM排放明显优于国Ⅱ柴油。     

柴油机燃用生物柴油和柴油混合燃料的试验研究

在ZS1100直喷式柴油机上进行了燃用生物柴油和柴油混合燃料与燃用0号柴油的对比试验研究。结果表明,柴油机燃用混合燃料的碳烟排放优于燃用0号柴油,燃油消秏率略高于燃用柴油,最大功率、最大扭矩、怠速稳定性与燃用柴油相当,表明生物柴油是柴油机一种理想的替代燃料。     

燃用生物柴油的柴油乘用车颗粒物排放特性

以帕萨特柴油乘用车为试验样车,使用排气颗粒数量及粒径分析仪,研究燃用国Ⅳ纯柴油、纯生物柴油,以及生物体积比分别为5%、10%、20%和50%的柴油―生物柴油混合燃料的颗粒排放特性。结果表明,不同车速下,颗粒物数量及质量排放因子随车速的增加而增加;当车速在60km/h及以上时,颗粒物数量排放因子随生物柴油掺混比例的增加而迅速变大;减速时,颗粒物数量排放因子先出现一个波峰,然后下降;随生物柴油掺混比例的增加,聚集态颗粒物数量排放下降,核态颗粒物数量排放上升,且峰值向减小粒径方向移动。     

车用柴油机燃用生物柴油PAHs排放特性试验研究

在发动机台架上对一台车用直喷式增压柴油机燃用生物柴油和柴油PAHs的排放特性进行试验,排气巾颗粒相和气相PAHs分别用玻璃纤维滤膜和PUF/XAD-2/PUF吸附管采集,用色谱-质谱联用仪对PAHs进行定量分析.结果表明:发动机燃用生物柴油时PAHs排放浓度较燃用柴油时下降了30.4%～57.8%;燃用生物柴油时PAHs排放中对人体极为有害的苯并(a)芘浓度较燃用柴油时下降了56.6%～94.9%.     

生物柴油改善柴油机炭烟和噪声的试验研究

在高原环境(81 kPa)下,4100QBZL增压中冷柴油机分别燃用生物柴油体积分数为0％,10％,30％,100％的4种生物柴油—柴油混合燃料,进行了动力性、炭烟排放和表面辐射噪声的试验研究.结果表明:随着掺烧生物柴油比例的增大,发动机的动力性略有下降,炭烟排放明显降低,排气温度有所下降,表面辐射噪声略有降低.     

部分加氢生物柴油改善柴油机的燃烧与排放（双语出版）

部分加氢工艺可显著提升生物柴油的氧化安定性,同时改善燃料的着火性能,是提高生物柴油品质的有效途径。以Raney-Ni为催化剂,异丙醇为供氢体,在85℃的水环境下对大豆生物柴油进行催化转移加氢试验,得到部分加氢生物柴油,并以传统柴油作为参照,分别制备B20（80%传统柴油+20%生物柴油）和PHB20（80%传统柴油+20%加氢生物柴油）,在186FA型柴油机上进行发动机性能试验,并使用燃烧分析仪、尾气分析仪和烟度计等仪器探究加氢生物柴油对柴油机燃烧过程及排放性能的影响。研究结果表明：柴油机燃用柴油、B20及PHB20的当量燃油消耗率基本相当;在标定工况下,尽管加氢生物柴油运动黏度略有升高而不利于燃油雾化,但其十六烷值较高更易于燃烧,在燃料特性的综合影响下,与柴油机燃用柴油相比,B20和PHB20的着火时刻依次提前了0.8 °曲轴转角和1.4 °曲轴转角,瞬时放热峰及最大爆发压力亦随之提前,但最大放热率和最大爆发压力依次略有降低;在标定工况下,与燃用柴油相比, B20的HC,CO和烟度排放分别下降了9.9%、9.3%和15.2%,NO_x排放上升了8.5%;而PHB20的HC,CO和烟度排放分别下降了12.4%、13.5%和17.1%,NO_x排放上升了6.7%;综合可见,PHB20改善柴油机燃烧及排放的效果优于B20。     

煤基醇类混合燃料柴油机的燃烧及排放特性

利用煤基费托(Fischer Tropsch,F-T)燃料的高十六烷值特性和醇类燃料的含氧特性,提出了F-T柴油掺烧醇类燃料的煤基混合燃料的思路。在F-T柴油中添加10%体积比的甲醇﹑乙醇与丁醇燃料,通过与0#柴油比较来研究不同的醇燃料对发动机性能的影响规律。结果表明:相对于0#柴油,该混合燃料的燃烧始点提前,燃烧放热中心累计放热量达50%时对应的曲轴转角CA50向后推迟,燃烧放热率第一峰值点降低,预混合燃烧放热量降低;第二峰值点升高,扩散燃烧所占比重增加。在外特性下,混合燃料的NO_x﹑碳烟与HCHO排放都大幅降低,并且相同体积甲醇燃料对于柴油机排放的优化效果更加明显。     

柴油机用微乳生物柴油研究进展

鉴于柴油机节能减排的需要,微乳生物柴油是一个重要的发展方向。结合国内外微乳生物柴油的研究,综述了微乳生物柴油的稳定性与理化特性,柴油机燃用微乳生物柴油的动力性、经济性和排放特性,对比分析了柴油机用微乳生物柴油与柴油在性能上的差异及原因。研究表明:微乳生物柴油的滞燃期较长,使得压力上升速率、缸压峰值和瞬时放热率峰值升高;燃用微乳生物柴油的有效热效率大多高于柴油;燃用微乳生物柴油可以显著降低NO_x和炭烟排放,CO和HC排放也有一定程度的减少,颗粒物及PM10排放均有所减少。在微乳生物柴油制备方面,添加扩展型羟酸酯类表面活性剂或加入金属催化剂可以提高微乳液的稳定性,减少污染物排放,满足绿色环保的要求。研究还指明,进一步降低微乳生物柴油的黏度,降低制备成本是微乳生物柴油未来的研究方向。