生物柴油-乙醇-柴油混合燃料在柴油机上的应用研究

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本科毕业论文

主标题：生物柴油-乙醇-柴油混合燃料

在柴油机上的应用研究

学 院： 交 通 工 程 学 院 专 业： 车 辆 工 程 学生姓名： 学 号： 指导教师： 教授 日 期： 2011年6月

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KUNMING UNIVERSITY OF SCIENCE

AND TECHNOLOGY

GRADUATION PROJECT （PARER ）

TITLE: Comparative performance of diesel engine operating

on biodiesel ，ethanol and diesel blends

Faculty: aculty of Transportation Engineering Major: Vehicle Engineering Name: No.: Supervisor:

Date: June 3, 2011

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目录

目录 ............................................................................................................................................................ I 摘要 ......................................................................................................................................................... III ABSTRACT............................................................................................................................................. I V 第一章 绪论 . (1)

1.1课题背景与意义......................................................................................................................... 1 1.2 乙醇、生物柴油在柴油机上应用的研究现状 (2)

1.2.1 乙醇在柴油机上的应用 .................................................................................................. 2 1.2.2 生物柴油在柴油机上的应用 ........................................................................................ 3 1.3 本课题主要研究的内容 .......................................................................... 错误！未定义书签。 第二章 试验设备及数据处理 (4)

2.1 试验仪器设备............................................................................................................................ 4 2.2 实验条件 ................................................................................................................................... 6 2.3 试验用油 .. (6)

2.3.1 柴油 ............................................................................................................................... 7 2.3.2 生物柴油........................................................................................................................ 7 2.3.3 乙醇 . (7)

第三章 BE-D 混合燃料在发动机台架上的试验研究 (9)

3.1 BE-D 混合燃料对动力性的影响 ............................................................................................... 9 3.2 BE-D 混合燃料对经济性的影响 (12)

3.2.1 低转速（1000r/min ）下的燃油消耗率对比 ............................................................ 13 3.2.2 中间转速（2200r/min ）下的燃油消耗率对比 ........................................................ 16 3.2.3 高转速（3200r/min ）下的燃油消耗率对比 ............................................................ 18 3.3 BE-D 混合燃料对碳烟排放的影响 .. (21)

3.3.1 低转速（1000r/min ）下的烟度排放对比 ................................................................ 22 3.3.2 中间转速（2200r/min ）下的烟度排放对比 ............................................................ 25 3.3.3 高转速（3200r/min ）下的烟度排放对比 ................................................................ 28 3.4 本章小结 ................................................................................................................................. 31 第四章 全文工作总结与展望 . (33)

4.1 工作总结 ................................................................................................................................. 33 4.2 工作展望 ................................................................................................................................. 34 参考文献 ................................................................................................................................................. 35 致谢 ......................................................................................................................................................... 39 附录 (40)

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摘要

随着能源危机的加深和人们日益增强的环保意识，乙醇和生物柴油等生物质能源作为可再生资源得到了世界各国的普遍关注。生物柴油既是一种良好的清洁代用燃料，又可以作为燃料的添加剂使用。生物柴油的理化特性与柴油相近，可以以任意比例和柴油掺烧，但由于粘度较大，燃油的雾化质量不好。乙醇含氧量高，且粘度较低，但理化特性与柴油相差较大，大比例掺烧必须添加助溶剂保证混合燃料不分层。针对生物柴油与乙醇各自的优缺点，本文提出生物柴油、乙醇和柴油三元混合燃料(Biodiesel 、Ethanol 和Diesel ，简称BE-D)，使得生物柴油和乙醇互补，形成理化特性更优良的混合燃料。在对现有柴油机机构不作任何改动的情况下，研究生物柴油-乙醇-柴油三元混合燃料对发动机的动力性、经济性和排放性的影响。

生物柴油-乙醇-柴油三元混合燃料在发动机台架上进行试验，结果表明：柴油机燃用生物柴油-乙醇-柴油三元混合燃料，发动机的动力性降低了3%；燃油消耗率有所增加，但在高速高负荷时与纯柴油相差不大；烟度排放大幅度减少，在高负荷时较为明显。随着BED 混合燃料中生物柴油或乙醇比例的增加，柴油机的动力性有所下降，经济性较差，碳烟排放有所改善。

关键词：生物柴油；乙醇；柴油；BE-D ；柴油机；发动机性能

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ABSTRACT

With the deepening of energy crisis and people's growing awareness of environmental protection, such as ethanol and biodiesel, biomass energy as a renewable resource has been received the world's general attention. Biodiesel is not only a good clean alternative fuel, but also can be used as fuel additives. Physical and chemical properties of biodiesel and diesel are similar, diesel can be blended in any proportion with biodiesel, but the viscosity is too large and the quality of fuel atomization is badly poor.High oxygen content of ethanol, and low viscosity, but a larger difference between the physical and chemical characteristics of diesel fuel, blended with a large proportion of solvent must be added to ensure that fuel is not mixed layer.Seeing that the advantages and disadvantages of biodiesel and ethanol , this paper presents biodiesel, ethanol and diesel ternary blends (Biodiesel, Ethanol and Diesel, called BE-D), making biodiesel and ethanol complementary to form a better mix of physical and chemical properties of fuel . In the premise of the existing institutions do not make any changes to diesel engine case, study of biodiesel - ethanol - diesel engine ternary blends power, economy and emissions impact. Biodiesel - ethanol - diesel ternary mixtures of fuel in the engine bench trial ，The results showed that: diesel engine fueled with biodiesel - ethanol - diesel ternary mixture of fuel, engine power reduced by 3%; effective specific fuel consumption has increased, but in high speed and high load or less the same with pure diesel fuel; Significant reduction in smoke emissions, especially in high load are obvious. With the BE-D blended fuel with biodiesel or ethanol ratio increased, the power of the engine slow down, the economy is poor, improvement in smoke emissions.

Keywords : Biodiesel; Ethanol; diesel; BE-D; Diesel engine; Engine performance

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第一章 绪论

1.1课题背景与意义

随着能源危机的加深和人们日益增强的环保意识，车用清洁代用燃料引起人们越来越多的关注，世界各国都在加紧研究开发新型的环保能源。中国是能源消费大国，随着经济的发展和社会的进步，矿物质能源，

缓解我国的柴油短缺局面和改善柴油机的排放，在现有的技术条件和经济条件下，寻找清洁的代用燃料是最有效的方法之一。能够作为实际使用的代用燃料，要求能适应现在的发动机，无需对发动机作太大改动即可以应用，且应有足够的资源,加工、运输、使用和储存都要安全、方便、可靠。此外，使用代用燃料的发动机的动力性、经济性、排放性、耐久性不应降低。对车用代用燃料的主要要求是：一是能够持续使用几十年；二是供应量要足够大；三是供应必须稳定；四是所使用代用燃料的汽车续驶里程要达到数百公里以上；五是燃料的使用必须清洁、方便、价格合理；六是燃料的携带输送必须方便。目前主要的代用燃料有生物质燃料、天然气、氢气、二甲醚等。严格来说，还没有哪一种代用燃料可以完全满足车用代用燃料的所有要求。在众多代用燃料中，生物质燃料因具有环保、可循环利用等特点日益受到人们的重视。

当前最受人们关注的生物质燃料主要是乙醇和生物柴油。乙醇是一种无色澄清液体、易流动、易燃烧的含氧生物燃料，可以从粮食及植物中提取，是一种可再生的生物能源。乙醇又是一种清洁燃料，汽车掺烧乙醇可以大幅降低一氧化碳及微粒的排放。生物柴油是由各种油脂通过酯化反应制得，生物柴油的原料很多，大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等都可作为制取生物柴油的原料。它既可以单独作为发动机的燃料，又可作为一种燃料添加剂使用。发动机燃用含有生物柴油的燃料时，可以大幅度降低污染物的排放。因此开发乙醇燃料、生物柴油等替代燃料，对缓解石油短缺和汽车对大气环境的污染，实现可持续发展战略具有重大意义。

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总之，寻找新型的绿色环保的车用代用燃料，对改善我国能源结构，保证我国的能源安全，减少废气排放，促进经济发展，响应国家提出的节能减排要求等均具有重要意义。

1.2 乙醇、生物柴油在柴油机上应用的研究现状

柴油机代用燃料的研究正引起越来越广泛的关注。目前燃料乙醇和生物柴油由于技术、价格、使用习惯等多方面原因，少有单独在柴油机上应用，大多是通过掺烧的方式，在柴油中添加一定量而形成混合燃料。国内外研究和使用较广泛的掺烧方式有乙醇-柴油、生物柴油-柴油两种燃料的混合掺烧，关于生物柴油-乙醇-柴油三种燃料混合掺烧方式的应用还比较少见。

1.2.1 乙醇在柴油机上的应用

乙醇与柴油的理化特性相差较大，例如乙醇的十六烷值、热值、粘度、闪点都远比柴油低，而且乙醇与柴油混合会出现分层的现象，使混合燃料不稳定。

乙醇在柴油机上应用前提是乙醇与柴油要能均匀混合、不分层，即乙醇与柴油稳定相溶。在常温下乙醇与柴油可以在较小比例下互溶，但当温度降低或存在少量水分时，乙醇与柴油就会出现分层，混合不稳定。一般需使用助溶剂促使乙醇和柴油互溶，解决乙醇与柴油的互溶问题。但很多助溶剂的价格比较昂贵，而且添加的助溶剂可能会使混合燃料有一定的改变，不利于混合燃料的应用。

目前对于乙醇在柴油机上的应用研究比较集中在掺烧比与发动机性能间关系的研究上。国外已经有在整车上试验乙醇柴油，德国大众公司在20世纪80年代开发的柴油乙醇混合燃料其助溶剂添加量为5％，乙醇添加比例为25％，可以达到﹣20℃不分层，且已进行了车队实验。美国AMD 公司开发的柴油乙醇混合燃料，乙醇添加量为1 5％，助溶剂和其它助剂添加量为15％，己在柴油车上进行了24万公里的行驶实验。泰国Lubri 公司开发的柴油乙醇混合燃料，乙醇添加量为1 0％，助溶剂添加量为1％，

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己成功地进行了整车性能实验。

近年来，我国对醇类燃料已经作了一些初步的研究。“八五”期间，在交通部能源管理办公室的主持下，交通部属有关科研机构对乙醇作为车用燃料进行了一系列的研究。其中，1985年，云南省科委和云南交通科学研究所进行了E60乙醇汽油(含60％工业乙醇)的发动机台架及行车试验；1986～1990年，福建省交通科学技术研究所开展了E20乙醇汽油的应用研究；交通部公路科学研究所先后进行的E20、E40、E60及100％乙醇汽油应用研究等。2000年9月～2001年10月，根据国务院领导指示国家经贸委组织中国石化集团公司等单位对车用乙醇汽油的可行性进行了系统的试验研究，在科学实验基础上制定了变性燃料乙醇国家标准(GBl8350—2001)及车用乙醇汽油国家标准(GBl8351—2001)等。但是乙醇柴油燃料的研究还没有成熟的研究成果。近年，中国石化集团公司、石油化工科学研究院、吉林大学、江苏大学等单位也开始了乙醇柴油的研究工作。目前，石油化工科学研究院已经对乙醇柴油的储存稳定性、润滑性和十六烷值等问题作了比较深入的研究。

近几年，我国由于粮食过剩、库存积压、农民卖粮难等一系列问题，也开始考虑乙醇燃料的推广及应用。2001年4月18日，国家计委和国家质量监督检验检疫总局联合举行了新闻发布会，宣布我国将全面推广使用乙醇汽油。同时，乙醇柴油的研究也越来越受到国内科研机构的重视。开发燃料乙醇等石油替代产品，采取措施节约石油消耗，是我国一项重要的能源方针。燃料乙醇属可再生资源，用它取代部分石油，意义重大。

近年来，我国运输业及民用汽车发展较快，对于石油的需求更是快速增长。据预算，我国每年消费的6200万吨左右的柴油中，若有20％的燃料是含乙醇15％的乙醇柴油，每年将消化燃料乙醇186万吨，可转化粮食近600万吨。可见，在柴油机上实现掺烧乙醇对我国的工农业发展将具有非常重要的现实意义。

1.2.2 生物柴油在柴油机上的应用

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本课题的主要研究内容：

第二章 试验设备及数据处理

2.1 试验仪器设备

本试验用发动机为昆明云内动力股份有限公司生产的柴油机，为立式、直列、增压中冷、4缸、4冲程、高压共轨柴油机。发动机主要技术参数如表2-1所示，在本文研究中发动机结构与技术参数保持不变。

表 2-1 试验用柴油机主要技术参数

项目 参数 型式

立式、直列 缸径×行程（mm ）

95×105 气缸数 4 排量（L ） 2.9 进气方式 增压中冷

喷射系统形式

高压共轨

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压缩比 18:1 最大转矩/(N ·m) 270 标定功率/kW

80

试验中用到的主要测量设备、仪器如表2-2所示。实验装置的总体布置示意图如图2-1。

表2-2 试验用主要测量仪器

测控仪器设备 规格与型号 生产厂商 电力测功机 AFA Drive 250/4-8

AVL 连续油耗仪 AVL733 AVL 中冷恒温系统 ZLK01 杭州奕科机电

进气调节系统 ACS1300/300 AVL ECU 接口模块 ETAS 590 INCA 燃油恒温系统 RWK01 杭州奕科机电 机油恒温系统 JWK02 杭州奕科机电 湿、温度计 HM233 VAISALA 全自动排气烟度记

FBY-201

广东佛分仪器

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图 2-1 发动机试验台架总体布置示意图

2.2 实验条件

（1） 本实验按照中华人民共和国国家标准GB/T6072.1-2000《内燃机台架性能试验方法》进行考核。

（2） 水温、油温、燃油温采用发动机试验条件保障系统进行控制，水温控制在60±2℃，不带节温器；油温控制在85±2℃；燃油温度控制在40±2℃；实验中不带空滤器、风扇和消声器，发电机空载。

（3） 发动机实验时运转稳定，油温、水温达到技术要求状态时进行数据采集。试验前对测功器等设备按检定规程进行了标定。

（4） 昆明地处高海拔地区，实验地点海拔高度约为1920米。对实验的动力性和经济性数据如需进行修正，可按功率修正系数为α=0.76，比油耗修正系数为β=1.06进行平原修正。

2.3 试验用油

试验用油包括① 0#柴油和②混合燃油BE-D （生物柴油、乙醇和柴油的混合油，

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混合燃油中生物柴油的比例分别为10%和25%,用B10和B25表示；乙醇的比例分别为3%和%5，用E3和E5表示；混合燃油一共有四种B10E3、B10E5、B25E3和B25E5。B10E3燃油表示生物柴油占10%，乙醇占3%，其余为0#柴油）。

2.3.1 柴油

柴油又称油渣，是石油提炼后的一种油质的产物。它由不同的碳氢化合物混合组成。它的主要成分是含9到18个碳原子的链烷、环烷或芳烃。根据国标（GB252—87），轻柴油规格按凝点分为10、0、-10、-20、-35和-50六个牌号，分别表示凝点不高于10℃、0℃、-10℃、-20℃、-35℃和-50℃；牌号越高，凝点越低。 冷滤点是衡量轻柴油低温性能的重要指标，能够反映柴油低温实际使用性能，最接近柴油的实际最低使用温度。用户在选用柴油牌号时，应同时兼顾当地气温和柴油牌号对应的冷滤点[10]。

2.3.2 生物柴油

生物柴油是生物质燃料的一种，它是生物质利用热裂解等技术得到的一种长链脂肪酸的单烷基酯。生物柴油是含氧量极高的复杂有机成分的混合物，这些混合物主要是一些分子量大的有机物，几乎包括所有种类的含氧有机物，如：醚、酯、醛、酮、酚、有机酸、醇等[21]。生物柴油的理化特性如表2-4所示。

2.3.3 乙醇

乙醇的结构简式为CH 3CH 2OH ，俗称酒精。它在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味，并略带刺激性。乙醇的用途很广，可用乙醇来制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。

乙醇是一种很好的溶剂，既能溶解许多无机物，又能溶解许多有机物，所以

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常用乙醇来溶解植物色素或其中的药用成分，也常用乙醇作为反应的溶剂，使参加反应的有机物和无机物均能溶解，增大接触面积，提高反应速率。乙醇的理化特性如表2-5所示。

表 2-5 乙醇的理化特性

项目 乙醇

分子量 46 密度(20℃)/kg/L

0.789 沸点/℃ 78.4 闪点/℃ 13-14 凝固点/℃ -117.3 运动粘度/mm 2

/s 1.2 汽化潜热/kJ/kg 0.854 低热值/MJ/kg 26.778 着火温度/℃ 434 火焰传播速度/m/s - 理论空燃比/kg/kg 8.45 十六烷值CN 8 辛烷值RON

110

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第三章 BE-D 混合燃料在发动机台架上的试验研究

为了深入地研究掺烧生物柴油和乙醇柴油燃料对柴油机性能的影响，本文分别选用B10E3、B10E5、B25E3和B25E5四种混合燃料在柴油机上进行台架试验，对柴油机的动力性、经济性和排放性的影响作出评定，并且与柴油机燃用纯0#柴油进行对比。试验开始时，燃油管路和燃油滤清器均处在室温环境。试验时，先分别测出原柴油机在已选定的对比工况点、三个转速（低转速1000r ／min 、中间转速2200r ／min 、高转速3200r ／min ）下负荷特性和外特性下的油耗、扭矩和排温等参数；然后换成燃用各比例的生物柴油-乙醇和柴油混合液，再测量各比例的BE-D 混合液在相同的每一工况点、三个转速（低转速1000r ／min 、中间转速2200r ／min 、高转速3200r ／min ）下负荷特性和外特性下的动力性、经济性和排放特性等参数。注意：在每次更换不同掺混比混合液后，测量各参数前，都应让发动机先怠速运转lO 分钟，以便燃完燃油管路和喷油系统中残留的上一掺混比混合液[21]。

3.1 BE-D 混合燃料对动力性的影响

内燃机的动力性能指标主要有功率，转矩和转速[3]。本文采用功率和转矩与转速的变化关系来研究柴油机燃用BE-D 燃料对发动机动力性能的影响。

（1） 图3-1 a ）和 b ）分别给出了发动机燃用相同生物柴油比例和不同乙醇比例的BE-D 燃料和纯柴油的外特性曲线

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转速/r/min 功率/k W

050

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纯柴油功率B10E3功率B10E5功率纯柴油扭矩B10E3扭矩B10E5扭矩

a ） 纯柴油和不同比例BE-D 燃料（B10 不同乙醇比例）的外特性曲线

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转速/r/min

功率/k W

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300350扭矩/N ?m

纯柴油功率B25E3功率B25E5功率纯柴油扭矩B25E3扭矩B25E5扭矩

b ） 纯柴油和不同比例BE-D 燃料（B25 不同乙醇比例）的外特性曲线

图 3-1 纯柴油和BE-D 燃料（B 相同E 不同）的外特性曲线

柴油机燃用纯柴油和不同比例的BE-D 燃料（B 相同E 不同）的外特性曲线分别如图3-1 a ）和b ）所示，可以看出在油门全开的情况下，不同比例的BE-D 燃料和纯柴油的功率、扭矩随转速的变化规律很相似。随着转速的增加，功率也在增加，在3000r/min 的转速左右功率达到最大值，随着转速进一步增加，功率略有下降。扭矩也随转速增

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加而最大，在2400r/min 的转速左右扭矩达到最大值，随转速的增加而略有下降。在整个转速和负荷范围内，柴油机燃用不同比例的BE-D 燃料（B 相同E 不同）的功率和扭矩都比纯柴油的低，在低转速时相差较大，在转速高差距缩小，这主要是因为不同比例的BE-D 燃料的热值均低于纯柴油，在低速小负荷时，缸内温度低，生物柴油粘度大、馏程高，使用含有生物柴油和乙醇的BE-D 燃料的燃烧质量差，故功率和扭矩较低；在高转速时，缸内温度较高，BE-D 燃料的雾化变得较好，大大改善了燃烧，使功率和扭矩有所增大。此外，在高转速高负荷的时候，过量空气系数较小，而BE-D 燃料中的生物柴油和乙醇都是含氧燃料，燃料中的氧原子在燃料燃烧过程中起到了助燃作用，从而改善了柴油燃烧过程中因缺氧而导致的功率和扭矩下降。从图中还可以看出，在相同比例的生物柴油下，BE-D 燃料中乙醇的比例含量高，则功率和扭矩低。这主要所示因为乙醇的比例增加，在生物柴油比例不变的时候，相当于减少了柴油的比例，故B10E5的功率和扭矩均低于B10E3。

（2） 图 3-2 a ）和b ）分别给出了发动机燃用相同乙醇比例不同生物柴油比例的BE-D 燃料和纯柴油的外特性曲线

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纯柴油功率B10E3功率

B25E3功率纯柴油扭矩B10E3扭矩B25E3扭矩

a ） 纯柴油和不同比例BE-D 燃料（E3 不同生物柴油比例）的外特性曲线

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转速/r/min

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纯柴油功率B10E5功率B25E5功率纯柴油扭矩B10E5扭矩B25E5扭矩

b ） 纯柴油和不同比例BE-D 燃料（E5 不同生物柴油比例）的外特性曲线

图 3-2 纯柴油和BE-D 燃料（B 不同E 相同）的外特性曲线

柴油机燃用纯柴油和不同比例的BE-D 燃料（E 相同B 不同）的外特性曲线分别如图3-2 a ）和b ）所示。从图中可以看出，在整个转速和负荷范围内，柴油机燃用不同比例的BE-D 燃料（E 相同B 不同）的功率和扭矩都比纯柴油的低，在低转速时差距较大，在高转速时差距缩小，具体原因见上述分析。此外，在保持乙醇比例不变，增加BE-D 燃料中生物柴油的比例，则功率和扭矩将下降，主要是因为在乙醇比例的不变的时候，增加生物柴油的比例，相当于减小了纯柴油的比例，而生物柴油的热值较柴油的低，故B25E5的功率和扭矩均低于B10E5。

3.2 BE-D 混合燃料对经济性的影响

发动机的经济性能指标主要有有效燃油消耗率和润滑油消耗率[3]。本文采用有效燃油消耗率随功率的变化关系来研究不同比例的BE-D 燃料对发动机经济性的影响，并且与发动机燃用纯柴油进行了比较。

图3-3至3-8分别给出了不同转速下纯柴油和各种不同比例的BE-D 燃料的燃油消耗率曲线。从图中可以看出：低转速(1000r/min)、中间转速(2200r/min)和高转速(3200r/min)下各种不同比例的BE-D 燃料的燃油消耗率曲线都有类似的变化规律。随

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着负荷的增加，燃油消耗率逐渐减小，到某一负荷达到最小值，然后随着负荷的增加燃油消耗率反而增加。柴油机的燃油消耗率一般可以定性的表达成Be=K/(ηi *ηm ) ,其中K 为比例常数。转速一定时，可燃混合气的过量空气系数随负荷的增加而减少；当超过一定负荷时，过量空气系数的减少使得混合气的形成和燃烧开始恶化，使得η

i

随之降低，而ηm 则随着负荷的增加而增大。负荷不高时ηm 上升比ηi 下降快，使得be

降低，负荷较高时，由于喷油量的增加和部分燃料周围缺乏足够的空气，不能完全燃烧，生成较多的不完全燃烧产物CO 和碳烟，ηi 的下降比ηm 的上升快，因此be 开始上升[3]。

3.2.1 低转速（1000r/min ）下的燃油消耗率对比

（1） 图 3-3 a ）和 b ）分别给出了1000r/min 时相同生物柴油比例不同乙醇比例的BE-D 燃料和纯柴油的有效燃油消耗率曲线

200

220240260280300320340

3600

2

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功率/kW

有效燃油消耗率/g /k W /h

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a) 1000r/min B10 不同乙醇比例

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功率/kW

有效燃油消耗率/g /k W /h

纯柴油B25E3B25E5

b ）1000r/min B25 不同乙醇比例

图3-3 低转速下纯柴油和BE-D 燃料（相同B 不同E ）的燃油消耗率曲线

柴油机燃用纯柴油和不同比例的BE-D 燃料（相同B 不同E ）在低转速（1000r/min ）下的燃油消耗率曲线如图3-3 a ）和 b ）所示。从图中可以看出，在低速小功率时，不同比例的BE-D 燃料的有效燃油消耗率消消耗率远远高于纯柴油，随着功率的增加，差距逐渐缩小。这主要是因为，在低速小负荷时，缸内温度低，生物柴油粘度大、馏程高，使用含有生物柴油和乙醇的BE-D 燃料的燃烧质量差，而且含有生物柴油和乙醇的BE-D 混合燃料热值低于纯柴油燃料，因此发动机要达到相同的输出功率，就要消耗更多的混合燃料，故BE-D 燃料的燃油消耗率大于纯柴油的。随着负荷的增大，缸内温度升高，BE-D 燃料的粘度下降，使得燃料的雾化变得较好，再加上生物柴油和乙醇均为含氧燃料，改善了燃烧，降低了有效燃油消耗率。从图中还可以看出，在整个功率范围内，在相同比例的生物柴油的比例下，乙醇在BE-D 燃料中的比例高的BE-D 燃料的有效燃油消耗率是高的。这主要是因为，在B 相同时，增加E 则相当于减小了纯柴油的比例，而纯柴油的热值均高于乙醇和生物柴油，要达到相同的功率，就要燃烧更多的燃料。此外，由于乙醇汽化潜热较大导致的缸内温度较低，影响了整个燃烧过程，且