乙醇与柴油的互溶
燃料乙醇在柴油机上应用研究的进展

1 燃 料 乙醇 的特 性
醇类 是 烃 基 与羟 基 (O )组 成 的化 合 物 ,这 一H 就 从 本质 上 决 定 了醇 类 可 以 作 为 内燃 机 的代 用 燃 料 。而羟 基 的存 在 又 决 定 了 它有 很 多 不 同于 石 油
系燃料 的特性 .如表 1川 所示 。
当含水 量 超 过 0 2 f )时, 合 燃料 发 生 分 .% V 混 层 现 象, 能 在柴 油 内燃 机 中直 接 掺烧 。为 了在 不 不 改 变 柴 油 内燃 机 结 构 的基 础 上 使 用 乙醇 柴 油 混 合
题。
当量 空 燃 比
沸点 / ℃ 闪点 / ℃ 粘 度 ( O℃ )( a s 2 /P ・) 蒸 发值 /k / g (J k )
1. 46
l0 30 8- 7 6 ̄ 8 5 8 3O 8 .~ . 0 20 5
9 . O
7 8 1~ 4 3 1 1 . 2 94 0
柴 油 形 成均 相 、稳 定 的混 合燃 料 ,可供 柴 油 机 使 用 。助溶 剂 的研究 , 国内外 学 者都 做 了大量 的工 作 。 美 国 清 洁燃 料 公 司研 制 了 “ uao”添 加 剂 ,瑞 P rn l 典 A zN b l 司 开 发 了助溶 剂 “ e i” 英 国 ko e e 公 Brd . a 的 A E科 技公 司也 有 这方 面 的报道 。国 内, 冠 公 A 天
l 8
内 燃 机 与 配 件
2 1 第 5期 0 0年
剂 “ G J , 国科 学 院生 态环 境 研究 中心 开 发 了 T Z” 中
一
缺 点是容 易在 进气管 喉 口处节 流甚至结 冰堵塞 。
24 电热 塞点燃 乙醇 混合气 等方 法 .
乙醇-柴油混合燃料的互溶及提高燃值的研究

醇一 柴油混合燃料 的燃烧值 , 确定 乙醇在 乙醇 一 油混合燃料 的最 佳配 比. 柴 还研 究 了添加剂二 茂铁 对乙醇一 油混合 柴 燃料燃烧效率 的影 响 结果表 明: 当混合燃料 中乙醇含量 为 1 %, 2 庚醇含量为 8 6 %时 , 9 乙醇一 柴油混合燃料 的燃烧
剂作 用下 形成稳 定 的溶液 . 乙醇 与 柴油 的互 溶性 差 , 温或 常温 下含 水 量 达到 0 0 %时 , 但 低 .5 乙醇 即会 和
柴 油分层 . 乙醇一 对 柴油 研究 重点 集 中在 乙醇 与 柴 油 的相 溶性 、 开发 助 溶 剂 , 决 乙醇一 油 混 合燃 料 稳 解 柴 定性 问题 . 本文探 讨 了助溶 剂 庚醇 对 乙醇 柴 油 的稳 定 作 用 , 并探 讨 了添加 剂 二 茂铁 对 提 高 乙醇 一 柴油 燃
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2 0 年 6月 08
广 西 师 范 学 院学 报 ( 自然 科 学 版 )
Jn 2 0 u .0 8
第2 5卷 第 2期
J un l f un x eces d ct nUnvri ( aua S i c dt n or a o ag i ahr uai i sy N trl c neE io ) G T E o e t e i
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
剂公 司 ;8点 火丝 : () 镍丝 (0/) ( ) 8Jg ;9二茂 铁 ( 分析 纯 )湘 中精细 化学 品厂 . :
12 实验 过 程 .
12 1 助溶剂 庚醇 提 高 乙醇 . .. 柴油 混合 液稳 定性 试验 为解决 乙醇 与柴油 的分层 问题 . 常需要添 加助溶 剂 . 肪醇具 有亲 油亲水 基 团 , 通 脂 利用表 面活性 能够 使 乙醇 柴油形 成稳定 均相体系 , 而增大 乙醇与柴 油 的互 溶度 , 从 提高 乙醇一 油 的稳定 性b . 柴 章莉 娟 等人所 J 做实验 表明 ]随着碳链 的增 长 , 醇加入量 减少 , 4, 脂肪 但庚 醇例外 , 其加 入量最 少 . 庚醇 属 于脂肪醇 一类 , 其 分子结 构式为 C 3HzH C C C z H O 其 中 , H为亲水基 团 , H C C z H C 2 H C 为 H C C zHzHzH C z H, 一O 一C zHzH C zH C zH3
供油提前角对生物柴油-乙醇混合燃料发动机性能的影响

《 装备制造技术)07 ) 0 年第 l 期 2 0
供油提前 角对 生物柴油 一乙醇混合燃料
发动 机 性 能 的影 响
李允 昌, 宋新齐, 李献菁
( 广西大学机械工程学院 , 广西 南宁 5 0 0 ) 3 04
摘要: 通过试验分析 了供油提前角对柴油机燃 用生物 柴油一 乙醇混合燃料性 能的影响。 究结果表 明 : 油提前 角 1 P P A 时的燃油经 研 供 8 C o 济性较好 ; 在较 小 负荷处 , 无论是增 大还是减小供 油提前 角, 都会使 燃油消耗率增大 ; 中高负荷处 , 在 供油提前 角越 小, 燃油消耗率越 大; 转速 、 负荷一定的情况下 , 随着供油提前 角增 大, O和碳烟排放 降低 , N x C 而 O 排放 则升 高, c排放无明显规律。 H 关键词 : 油提前 角; 供 生物柴油; 乙醇; 燃油消耗率 ; 排放 中图分类号 : 4 41 3 U 6 .7 文献标识码 : A 文章编号 :6 2 5 5 (0 7 1 . 0 7 0 1 7 — 4 X2 0 )0 0 0 - 2 -
9
Pek ,W
图 2 不 同 供 油 提 前 角 对 C 排 放 的 影 响 O
由图 2 以看 出 , 可 对于 C O排放 , 整个工 况范围内 ,0 O - 1PP
Dl0 1 水力测功机、 C 2 0 能油耗 仪、 一 0 F 2 1Z智 丌Y 10不透光烟度 计 、V A L五组份汽车排气分析仪。
2 对燃 油消 耗率 的影 响
6 0 5 6 0 0
5 0 5
且高温下 的燃烧 时间缩短 , 造成燃烧不完全 , 因而不完全燃烧
产物 C O生成率 随着供油提前角的减小而增大 。
乙醇与柴油的互溶

成绩评定表课程设计任务书沈阳理工大学课程设计专用纸目录1.前言 (1)1.1引言 (1)1.2乙醇柴油 (2)1.2.1 燃料乙醇 (2)1.2.2燃料乙醇的制备 (2)1.2.3燃料乙醇的特性 (3)1.3 柴油的乳化 (5)2 实验部分 (6)2.1实验仪器 (6)2.2实验试剂 (6)2.3 实验原理 (6)2.4实验装置及流程 (7)2.4.1实验装置组成 (7)2.4.2注意事项 (7)2.4.3 实验流程 (8)3.结果与讨论 (9)3.1实验结果 (9)3.1.1单一助溶剂滴定结果 (9)3.1.2复配助溶剂滴定结果 (9)3.2 结果讨论 (9)3.2.1 单一助溶剂下的乙醇体积分数与助溶剂消耗体积曲线 (9)3.2.2复配助溶剂下的乙醇体积分数与复配助溶剂消耗体积曲线 (11)4.结论 (12)5.参考文献 (13)6.致谢 (14)1.前言1.1引言石油作为传统能源在人类的生活中占有重要的地位己经一个世纪了,随着汽车工业的发展,对于石油的需求也日益增大。
1973年后期,石油价格大幅上涨且不时出现短缺的严重形式笼罩着整个世界。
我国石油需求量很大,资源不足,2000年进口原油7000万吨,成品油3000万吨,节约能源,降低消耗是摆在我们面前的重要课题。
同时随着汽车产量的猛增,汽车排放的尾气成了流动的污染源,对大气的危害十分严重。
世界环境状况日益恶化,全球变暖,臭氧层空洞,酸雨等环境问题逐渐为全人类所重视。
美国每年由汽车向大气排放的污染物高达2-2.13亿吨,日本每年由汽车向大气排放的污染物亦达600万吨。
汽车排放污染物主要有碳氢化合物CH、氮氧合物NO x、一氧化碳CO、微粒PM等。
它们主要通过汽车排气管排放,将近45%的HC和极少数的其它污染物质则由曲轴箱和燃油系统排放。
在上述汽车排放污染物中,CO是燃油不完全燃烧的产物,对人的健康危害较大。
HC主要是燃油蒸发和不完全燃烧的产物,由200多种不同的成份构成,含有致癌物质。
乙醇柴油燃料的研究进展

油机比汽油机热效率高 3 %、 0 经济性好等优点被 广泛应 用 于汽 车 、 运 和 工农 业 机 械 上 。随 着 汽 船
车数 量 的不 断增 加 , 由柴 油 不 完 全 燃烧 所 产 生 的
氮氧化物和碳烟等污染物的排放对环境造成了极
大 的危 害 。另外 , 石油 是不 可再 生资 源 , 量正 逐 储
醇 的另一 大 优 点 是 来 源 广 泛 , 再 生 , 以用 可 可
1 1 乙醇 作 为柴油 机代燃 料 的优点 - . 5 乙醇 的含 氧量达 到 3 . % , 料 燃烧 更 加充 48 燃 分 ,O 和碳 氢 化 合 物 平 均减 少 3 % 以上 。并 且 C 0 理 论 空燃 比较 低 , 柴油进 气 系统 的要 求 比较低 ; 对 乙醇 粘度 比柴 油粘度 低 , 是柴 油 的 13 有 利 于 约 /,
放 、 用 过程更 加安 全 。 使 1 2 乙醇 作 为柴油 机代燃 料 的缺点 . 乙醇 和柴 油互溶 性不好 , 由于 乙醇含有 羟基 ,
以实现燃料生产和使用循环 中的碳平衡 , 有利于
缓解棘手 的 C 室效应 ; O温 还可用 化工 原料制 得 。由上可知 , 乙醇适合作柴油机代燃料 , 符合可 持续发展战略。乙醇在柴油机中的燃烧方式分为 机 内混合与机外混合 燃料燃烧 , 内混合柴油燃 机 烧需改变柴油机原有构造 , 其发展受到一定限制 ; 机外混合燃烧法要求提前 配制好混合燃料, 适宜
乙醇柴油性能研究

上 l。本 课 题 以 常 二 柴 油 、 三 柴 油 、 化 裂 化 __ l 常 催
柴 油 、 化加 氢 柴 油 和 0号轻 柴 油 为 基础 油 , 别 催 分 配制 不 同体 积 分 数 的 乙醇 柴 油 , 乙 醇 柴 油 的 互 对 溶性、 理化 性能 和发 动 机性 能进 行研 究 。 2 原 料及 主要试 剂 常二柴油( 常二 ) 取 白兰 州 炼 油 厂 5Mt , / a常
用, 因此 , 醇 柴 油 有 可 能 进 入 实 用 研 究 阶 段…。 乙
为迎 接 乙 醇柴 油 的 大规 模 使 用 , 国内从 2 0 起 02年
开 始 出现 关 于 乙 醇 柴 油 的研 究 报 道 , 究 工 作 主 研 要 集 中在 乙醇 柴油 助 溶 剂和 乙 醇柴 油 的 排放 特 性
腐 蚀 试 验 结 果 能 够 达 到 国 家 燃 油 标 准 ; 醇 的 加 入 使得 柴 油 的 密 封 性 能 变 差 , 点 降 低 , 而 增 加 乙 闪 从
了柴油的着火 危险性 ; 乙醇柴油的燃料消耗 率和排气烟度 与商 品柴油相 当, N0 排放降低 。 但 关键 词:乙醇 柴油 互溶 性 稳定性 助 溶剂
表 l 不 同基础 柴油与无水乙醇的互溶性
从 20 0 3年, 我
近 年 来 , 醇 汽 油 的 使 用 量 不 断 增 加 。汽 油 消 费 乙
是 享 受 型 消 费 , 油 消 费 多 为 生 产 型 消 费 。柴 油 柴
对 国民经济的发展、 国家 的 稳 定 具 有 更 重 要 的 作
目前 还 没 有 乙 醇 柴 油 的 国 家标 准 , 因此 无 法
判 断 将 来 可能 会 应 用 的 乙醇 柴 油 的水 含 量 指标 。 但 是 , 虑 到 乙醇 汽 油 和 乙醇 柴 油 在 储存 和 使 用 考 中面 临的外界 环境( 吸水 性 ) 差不大 , 相 则参考 GB I 3 1 2 0 《 用 乙 醇汽 油 》 85— 04 车 的相 关 内容 , 乙
乙醇柴油混合燃料对柴油机排放特性的影响

王 旭 荣,田国 芝 . 乙醇柴油混合燃料对柴油机排放特性的影响[ J 】 . 中 国农 机 化 学 报 , 2 0 1 3 , 3 4 ( 1 ) : 9 5 — 9 7 , 1 0 6
洁 含氧 代用 燃料 ,对 改 善柴 油机 的排放 性 能 、降低 对 石 化能 源 的依 赖性 和保证 能 源安 全 具有 重 大意 义 乙 醇 具有 辛烷 值 高 、汽化 潜热 大 、热值 较 低 等特 点 .乙
醇 柴 油 混 合 燃 料 能有 效 减 少 柴 油 机 的碳 烟 和 微 粒 排 放 ,同时 可有效 减 少对 柴油 的需 求 量 .作 为一 种 可再 生 的发 动机 代 用燃料 , 具 有 较为 广 阔的发 展前 景【
摘 要 :分 析 了 乙醇 柴 油 的理 化 特 性 :在 4 9 3 Q 柴 油 机 上 进 行 了燃 用 不 同 比例 乙醇 和 柴 油 混 合 燃 料 的 试 验 ,对 比分 析 了燃
用 柴 油 和 混 合 燃 料 时 柴 油 机 的动 力 性 和 排 放 特 性 。 试 验 结 果 表 明 ,在 柴 油 机 参 数 和 结 构 不 作 任 何 改 动 的 情 况 下 .随 着 乙 醇掺 混 比例 的增 大 ,动 力 性 有 所 下 降 ,碳 烟 和 c o的 排 放 明 显 降 低 ,H C和 N O x略有 增 加 。
Wa n g X u r o n g , T i a n G u o z h i . E f e c t s o f d i e s e l / e t h a n o l b l e n d f u e l o n e mi s s i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f d i e s e l e n g i n e [ J ] . J o u na r l o f C h i —
乙醇燃料在发动机中的应用

乙醇燃料在发动机中的应用作者:方泓渐来源:《中国科技博览》2018年第13期[摘要]人类社会的发展消耗了大量的能源,在节能环保与石油危机的双重压力下,乙醇燃料开始引起了研究人员的关注。
在世界范围内推广乙醇燃料,可以改善能源结构,减少经济发展对石油资源的依赖,减少污染物的排放量,符合节能环保的客观要求。
本文就乙醇燃料在发动机中的应用展开分析。
[关键词]乙醇燃料发动机应用中图分类号:R625 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)13-0388-01随着资源大量的运用,石油危机成为人类使用能源过程中遇到的一大难题,世界环保力度不断加强,乙醇是车辆燃油有效的替代品,全面的投入乙醇燃料的使用,可以有效的改善我国能源的构成,不再依赖石油进口可节省资金,车辆在行驶时可以减少有害物质的排放,本文对乙醇燃料展开研究,说明其对发动机性能的影响。
一、乙醇燃料的生产车辆使用的乙醇实际上是由乙醇和汽油等混合勾兑而成的,乙醇的生成方法有两种,分别为合成法和生物法,由于原油资源大量的减少,合成法逐渐退出历史的舞台,现今的乙醇生产只使用生物法。
首先,收集大量的农业废弃物,使用玉米秸秆等物品作为原料,通过一系列的发酵程序生产乙醇。
研究资料表明,乙醇汽油中水分的比例一旦大于百分之零点三,则会导致汽油和乙醇发生分离,发动机即使通电发动也会立即熄火,使用脱水工艺是必须的步骤,随着乙醇燃料生产技术的不断发展,淀粉脱水技术由此诞生,这种全新的技术消耗的能量很低。
乙醇柴油的生产相对比较麻烦,主要是因乙醇和柴油的融合性不达标,目前,国外先进的技术公司已经研制出混合技术,对柴油的原机不做任何改动,低比例的乙醇混合需要机械的支持,如果要获得更高比例的乙醇燃料,使用助溶剂法能够起到意想不到的效果,当今世界上比较流行的乙醇柴油助溶剂由美国的一家大型科研公司生产,我国对助溶剂的研究在二零零六年取得了突破,如果乙醇燃料中乙醇的含量超出百分之十,只要添加少量的助溶剂就可以使乙醇与柴油相互融合。
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成绩评定表课程设计任务书目录1.前言 (1)引言 (1)乙醇柴油 (2)燃料乙醇 (2)燃料乙醇的制备 (2)燃料乙醇的特性 (3)柴油的乳化 (5)2 实验部分 (6)实验仪器 (6)实验试剂 (6)实验原理 (6)实验装置及流程 (7)实验装置组成 (7)注意事项 (7)实验流程 (8)3.结果与讨论 (9)实验结果 (9)单一助溶剂滴定结果 (9)复配助溶剂滴定结果 (9)结果讨论 (9)单一助溶剂下的乙醇体积分数与助溶剂消耗体积曲线 (9)复配助溶剂下的乙醇体积分数与复配助溶剂消耗体积曲线 (11)4.结论 (12)5.参考文献 (13)6.致谢 (14)1.前言引言石油作为传统能源在人类的生活中占有重要的地位己经一个世纪了,随着汽车工业的发展,对于石油的需求也日益增大。
1973年后期,石油价格大幅上涨且不时出现短缺的严重形式笼罩着整个世界。
我国石油需求量很大,资源不足,2000年进口原油7000万吨,成品油3000万吨,节约能源,降低消耗是摆在我们面前的重要课题。
同时随着汽车产量的猛增,汽车排放的尾气成了流动的污染源,对大气的危害十分严重。
世界环境状况日益恶化,全球变暖,臭氧层空洞,酸雨等环境问题逐渐为全人类所重视。
美国每年由汽车向大气排放的污染物高达亿吨,日本每年由汽车向大气排放的污染物亦达600万吨。
汽车排放污染物主要、一氧化碳CO、微粒PM等。
它们主要通过汽车有碳氢化合物CH、氮氧合物NOx排气管排放,将近45%的HC和极少数的其它污染物质则由曲轴箱和燃油系统排放。
在上述汽车排放污染物中,CO是燃油不完全燃烧的产物,对人的健康危害较大。
HC主要是燃油蒸发和不完全燃烧的产物,由200多种不同的成份构成,含有致癌物质。
NO是燃烧室高温高压条件下,由氮和氧化合而成,排放到大气x后变成二氧化氮,其毒性很强,对人及植物生长均有不良影响,是形成酸雨及光化学烟雾的主要物质之一。
PM主要成份是碳烟,上面附有大量化学物质,包含致癌物质,吸入人体后会在肺部长期停留。
随着汽车排放污染物对环境造成的危害日益严重,世界各国都先后制定了限制汽车废气排放的限量值,其中欧盟组织(EU)制定的欧洲标准是大多数国家和地区执行的参照标准 [1]。
降低内燃机的比油耗、控制内燃机的排放是当前内燃机工作者的重要任务。
柴油机由于其高效、HC和CO排放量低的优点,应用范围己不仅局限于载重车辆,在轿车上的应用也越来越多。
因此,降低柴油机的油耗和排放具有非常重要的意义。
各国科技工作者对此作了大量研究工作,一方面节能一一深入进行降低内燃机比油耗的研究,另一方面开源一一开发内燃机的代用燃料。
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。
这标志着乙醇作为一种内燃机的代用燃料已经成功地在汽油机上得到了应用,同时,如何在柴油机上应用嫌料乙醉这一课题,又摆在科技工作者面前。
目前,我国的燃料乙醉生产已形成了一定的规模,研究其在柴油机上的应用,这将对加强我国的能源安全、降低大气环境污染起到重要作用[2]。
乙醇柴油燃料乙醇乙醇俗称酒精,它是以玉米、小麦、薯类、糖蜜等为原料,经发酵、蒸馏而成,将乙醇进一步脱水再加上适量变性剂后形成变性燃料乙醇。
所谓车用乙醇汽油,就是把变性燃料乙醇和汽油以一定比例混配形成的一种汽车燃料。
乙醇几乎能够完全燃烧,不会产生对人体有害的物质。
用乙醇替代等量汽油,可提高汽油的辛烷值,清洁汽车引擎、减少机油替换、降低汽车尾气有害物质的排放。
作为增氧剂,燃料乙醇还可替代MTBE、ETBE(乙基叔丁基醚),避免对地下水造成污染。
我国2001年制定的《变性燃料乙醇》标准中,规定变性燃料乙醇水分含量不大于%,因为水分的增加易造成乙醇汽油相分离,而乙醇又有较强的吸湿性。
油水分离会导致发动机运转故障[2]。
燃料乙醇的制备乙醇的生产方法有两类,即合成法和生物法。
近几年来由于受原油价格高涨的影响,合成法乙醇生产受到很大制约,使生物法乙醇生产得以恢复和发展。
生物法乙醇生产就是以农产物(如玉米)、农林废弃物(如农作物秸秆、甘蔗渣和国家森林每年为防止火灾稀疏林木而积累下来的森林残余物)为原料,通过水解作用将其转化为糖,再经发酵作用将糖转化为乙醇。
原料的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素,其中的木质素在事后仍可作燃料用。
目前美国利用生物技术将纤维素、半纤维素水解成单糖的工艺技术有5种:酶解法、稀酸水解法、浓酸水解法、逆流酸水解法、一步酶工艺法。
乙醇可以用用甘蔗渣、玉米、玉米秸秆、薯类、大麦、土豆、甜菜以及一些野生植物制成。
1Km2土地一年可获得5000吨甘蔗渣,lt甘蔗渣可生产将有7OL 乙醇,即1Km2土地可生产出350m3乙醇。
因而大力发展生物乙醇产业将产生显着的社会经济效益[2]。
燃料乙醇的特性1、乙醇是燃油氧化处理的增氧剂,使燃油增加内氧燃烧充分,达到节能和环保目的。
2、乙醇具有极好的抗爆性能,调合辛烷值一般都在120左右,作为汽油的高辛烷值组份,它可有效提高汽油的抗爆性(辛烷值)。
3、在新标准汽油中,乙醇还可以经济有效地降低烯烃、芳烃含量,降低炼油厂的改造费用。
4、乙醇是太阳能的一种表现形式,在整个自然界这个大系统中,乙醉的整个生产和消费过程可形成无污染和洁净的闭路循环过程,永恒再生永不枯竭。
5、乙醇热值较低,要想在内燃机中掺烧并且获得同样的功率,必须加大燃油喷射量。
乙醇现己广泛应用到汽油机中,这方面的研究较多而且比较成熟。
在柴油机上的应用还很少。
目前乙醇在柴油机上应用的主要方式有乙醇一柴油混合燃料法、着火改进剂等方法。
在柴油机上掺烧乙醇和在汽油机上掺烧乙醇相比具有以下特点:1、柴油机的压缩比远高于汽油机。
在柴油机中掺烧乙醇可以比在汽油机上掺烧乙醇获得更高的热效率。
而醇类的辛烷值高,可以用于高压缩比内燃机。
2、在增压柴油机中掺烧乙醇,采用进气管供醇法,可以更好地利用其而吸收增压后地空气热量,从而形成自然中冷。
这就增加了增压后进气的密度,提高发动机地功率。
3、烟度是限制柴油机功率(冒烟极限功率)和评价柴油机地重要指标。
柴油机掺烧适量乙醇后,可以在发出同等功率时大大降低烟度。
因为乙醇是含氧燃料,在燃烧中有自供氧效应,可以使燃烧更为完善。
4、柴油机地用途比汽油机的用途广泛得多。
如果解决了柴油机掺烧乙醇的各种技术问题,其对国民经济的意义是比较大的[2]。
在我国以前的研究中,由于采用的是含有大量水分的乙醇,其燃用方法主要有以下几种:1、柴油为主、掺烧乙醇、化油器供醇法:用简化了的化油器装在柴油机进气管上,辅助性的吸入乙醇.2、预燃式柴油机进气管喷乙醇掺烧法:日本近久武美在这方面做了大量研究工作,乙醇从气缸盖进气管法兰上游喷入进气管;3、燃用柴油+乙醇+乳化剂法:通过乳化剂将柴油和乙醇均匀混合在一起;4、乙醇为主、柴油引燃、双喷嘴供醇法:柴油为引燃燃料。
在引燃燃料喷入前,将乙醇喷进气缸后,有时间进行初期燃烧,由于乙醇的高潜热会使燃烧熄灭。
引燃燃料只要使乙醇烧起来,就可以使乙醇喷射量达到约90%。
这种方式需要有两套燃料喷射系统和油箱。
作为内燃机的代用燃料,必须具备下列条件:1、必须具有一定的热值。
其理论混合气热值不低于Kg,即接近于柴油或汽油的理论混合气热值(它们分别为Kg和Kg):2、必须在发动机运转的一定时间内达到气化或雾化,以便能与空气迅速形成可燃的气态混合气,及时燃烧:3、必须在一定的温度和压力下以及一定的时间内燃烧基本完毕,过后燃烧不可拖得过长,即必须在活塞处于上止点附近及上止点以后约60℃(A曲轴转角)得时间内基本上放出自己得全部热量;4、燃烧后得排气污染程度必须在国家标准规定的限度以内;5、与柴油或汽油的质量和热值相比,其价格不能太高,特别是在普遍推广应用时更应如此:6、所有的内燃机代用燃料必须具有节能、再生或应急性质(节能主要时指节省石油系燃料)。
理论和实践证明:乙醇柴油具备上述条件。
综上所述,通过采取一定的措施,在基本不改动柴油机结构的前提下,在柴油机上燃用乙醇柴油理论上是可行的[2]。
柴油的乳化柴油乳化中所加入的含氧燃料主要可分为三大类:醇类、醚类和酯类。
醇类当中研究得最多的是乙醇和乙醇。
乙醇难溶于柴油当中,室温(20℃),latm下最大溶解的体积百分比约3%。
所以要使柴油一乙醇能形成稳定、均匀的混合液则必须加入适当的助溶剂或乳化剂。
纯乙醇室温下可与柴油混溶,不过这种柴油一纯乙醇溶液极易从空气中吸水而分层。
℃时柴油中能溶解的纯乙醇体积百分比为%,而通常配制柴油一乙醇混合燃料考虑到改善排放,同时混合燃料的动力性下降要在许可范围内,配制的柴油一乙醇混合燃料中,乙醇所占的体积百分比可达20%。
南方大部分城市的冬季夜间温度都低于℃,所以配制乙醇含量为20%的柴油一乙醇混合燃料仍需加入适当的助溶剂或乳化剂使柴油和乙醇形成稳定的混合液。
而如果配制含醇量低于10%的柴油一乙醇混合燃料,由于乙醇极易吸水从而造成混合液分层,所以还是要考虑到加入助溶剂,因为燃料在油箱中并未与空气完全隔离。
另外含醇量为95%的工业乙醇很难溶于柴油中,所以如果配制的是柴油一工业乙醇棍合液,则一定要加入其它助剂使之能形成稳定、均匀的混合液。
从混合燃料的形态上看,植物油和醋类通常能与柴油混溶,且其十六烷值与柴油同相当,所以无需其它的助剂就能配制成透明的溶液。
而目前研究最多的二乙基醚由于常温、常压下是气体,因而不能直接与柴油混合,通常是另采用一套供油和喷射系统。
而乙醇、乙醇在柴油中溶解度不大,一般要加入其它助剂才能形成较稳定、均匀的混合液,实际上这种混合液常常是以乳化液形态存在,通常可分为微乳液(外观透明)和粗乳化液(外观通常是乳白或乳黄色),粗乳化液也就是通常所说的乳化液。
通常把柴油和其它物质混合后经一定工艺形成乳化液形态、排放的效果。
除了醇的燃料称作乳化柴油,这种混合燃料具有低碳烟,低NOx可与柴油配成乳化柴油燃料外,水也是常用物质之一。
由于水的热值为0,所以柴油一水乳化液中水的加入会造成混合燃料的十六烷值低,热值低等不利影响。
目前国内、国外对乳化柴油的研究可分为两部分:一部分研究配制乳化柴油的配方和乳化技术;另一部分则研究乳化柴油的动力性、经济性。
通常开发一种新型乳化柴油要包括这两个部分[3]。
2 实验部分实验仪器表1 实验仪器及制造公司实验仪器及型号制造公司HJ-3型恒温磁力搅拌器常州国华电器有限公司HH-1型数显恒温水浴锅江苏金坛荣华仪器制造有限公司实验试剂表2 实验试剂及产地试剂缩写规格产地无水乙醇Ethanol AR成都市科龙化工试剂厂正丁醇NButanol AR天津市瑞金特化学品有限公司油酸Oleic acid AR天津市永大化学试剂有限公司实验原理乙醇显极性,具有较强的亲水性,能无限溶于水;而柴油属于石油系燃料,具有较强的憎水性,石油燃料憎水性顺序为:脂肪族烃>烯烃>芳香烃,柴油中含有较多的脂肪烃,较少的芳香烃。