柴油机燃用桐油生物柴油的排放性能试验研究
生物柴油的制取及其在柴油机上的试验研究
生物柴油的制取及其在柴油机上的试验研究近年来，由于全球气候变暖和能源短缺的影响，柴油发动机在交通和工业领域的使用量越来越大。
柴油是由石油炼制得到的，是一种价格昂贵的化石燃料，它的质量不稳定，而且也是一种污染能源，因此，替代燃料的研究不断推进。
生物柴油（Biodiesel）作为一种替代能源，具有环保、可再生和便宜等优点，越来越多地被引用。
生物柴油是以大豆油或其他植物油为原料，经过加脂肪酸二乙酯处理后得到的一种无毒替代燃料。
生物柴油可用于柴油发动机，减少大量二氧化碳和其他有害污染物的排放，而且不比传统柴油质量差，能够满足大部分柴油发动机的性能要求。
然而，生物柴油的生产成本较高，也存在一些使用中的问题，这也是普遍关注的热点。
为了验证生物柴油在柴油发动机中的使用性能，我们经过仔细的研究，设计出一种标准的柴油机试验装置，使用生物柴油作为燃料，进行发动机性能、热损失和环境污染的测试。
实验装置的控制器由控制电路、燃油和空气控制电路、温度数据采集系统组成，其中控制电路由单片机和微机检测控制。
燃油和空气控制电路由气缸、油泵、调节阀等构成，采用DC24V控制，用于控制排放量和混合比例。
温度控制系统由三只热电偶、数字显示仪和热控模块组成，用于采集各测试温度和湿度数据。
生产生物柴油的过程中，需要使用溶剂和酸，因此需要进行安全处理，以确保实验安全。
溶剂用于溶解加料，而酸可以将脂肪转变为酯，以便进行抽提。
其中，溶剂需要进行回收，而酸则要用其他物质（如添加剂）转化为无害物，然后经补水后才能排放出去。
实验过程中，我们以各种不同浓度的生物柴油和石油柴油为测试燃料，使用标准柴油机，进行试验性研究，以检验生物柴油在柴油机上的使用性能。
主要参数包括质量流量、发动机性能、热损失和环境污染。
实验结果表明，在不同浓度的生物柴油对柴油机的影响下，它的性能比传统柴油更好，特别是较低的热损失和环境污染，这表明使用生物柴油可以减少污染，改善发动机性能，提高柴油机的使用效率。
桐油转化生物柴油的试验研究的开题报告
桐油转化生物柴油的试验研究的开题报告一、研究背景桐油是一种植物油，常用于木器保养和漆器涂料。
然而，其仅仅作为木材保养的用处，无法满足该油种的开发利用。
生物柴油的出现为解决能源短缺和环境污染问题提供了一种可能性，因此，将桐油转化为生物柴油成为了一个有意义的课题。
二、研究目的本研究旨在探讨利用桐油制备生物柴油的可行性，从而进一步提高桐油的利用价值和保护环境。
三、研究内容1. 桐油的提取与纯化2. 硫酸催化下的桐油酯化反应3. 碱催化下的桐油转化反应4. 生物柴油的分离与纯化5. 生物柴油的性质分析四、研究方法1. 提取桐油：采用传统的热水浸提法；2. 硫酸催化下的桐油酯化反应：研究不同反应条件（反应温度、反应时间、酸催化剂量）对反应产率的影响，并进行反应产物的分析和鉴定；3. 碱催化下的桐油转化反应：研究不同反应条件（反应温度、反应时间、碱催化剂量）对反应产率的影响，并进行反应产物的分析和鉴定；4. 生物柴油的分离与纯化：采用酸碱分离法和洗涤法进行；5. 生物柴油的性质分析：主要包括密度、黏度、凝点、闪点、凝固度、含氧量等指标的测试。
五、预期成果1. 确定桐油制备生物柴油的最佳反应条件；2. 评估生物柴油的物理性质和化学性质；3. 确定利用桐油制备生物柴油的经济效益。
六、研究意义1. 开发利用桐油的潜力，提高桐油的经济价值；2. 探索一种新型生物能源——生物柴油；3. 增加可再生能源的比例，缓解能源短缺和环境污染问题。
七、研究进度安排1. 桐油的提取与纯化：1个月；2. 硫酸催化下的桐油酯化反应：2个月；3. 碱催化下的桐油转化反应：2个月；4. 生物柴油的分离与纯化：1个月；5. 生物柴油的性质分析：1个月；6. 论文撰写：1个月。
八、参考文献1. K. Kusdiana, S. Saka. Utilization of Oil Palm as a Source of Renewable Energy in Japan. Biomass and Bioenergy, 2004.2. B. J. Franklin et al. Hydrotreated Vegetable Oil, 2008.3. R. P. Gupta, S. Verma. Biodiesel from Mahua Oil using Sulfonated Zirconia as a Catalyst. Applied Catalysis A: General, 2009.。
单缸直喷柴油机掺烧桐油基生物柴油试验研究
在 日益严 重 的 能源 短缺 和 环 境 污 染 双 重 压力 下 ，世 界 各 国 －积 极 探 索和 发展 发动 机 的代 用 燃 料 和 可 再 生 能 源 。生 物 柴 油 Ｅ 作 为 可 再 生 的 生物 质 能 与矿 物 能源 相 比 ，生 物 柴 油 有 较 高 的 燃 料 十 六 烷 值 、不 含 硫 和 芳 香 烃 、低 挥 发性 以及 燃 料 中含 有 氧 等 燃烧优点。此外， 物柴油机无毒 ， 生 具有 高 的 生物 降解 率 ， 大 可
【 摘 要】 按体 积 比分 别把 ２ ％和 ５ ％的桐 油基 生物 柴 油与 ８ ％和 ５ ％的 ０ 柴 油混 合 配制成 Ｂ ０ Ｂ ０ 物 柴油 。 ｚ Ｉ１Ｇ ０ ０ ０ ０ 群 ２ 和 ５生 在 ｓ ｌ５ Ｍ
型 柴油机 在 不作 任 何 调整 的情 况 下， 用 Ｂ ０和 Ｂ ０生物 柴 油与 燃用 ０ 柴油进 行 性 能比对 。结 果表 明： 同样 状况 下 ， 燃 ２ ５ 在 燃用 Ｂ ０ Ｂ ０ ２ 和 ５
Ｇ ｌ０ 坩 ０ Ｆ ２０ Ｃ ００
湖南湘 仪 湖南湘 仪
物 柴 油 燃 烧 时 排放 的 Ｃ ： 低 于 生产 生 物 柴 油 的植 物 在 生 长 过 Ｏ远 程 中所 吸 收 的 Ｃ ： 生 物 柴 油 的 使 用 可 降 低 导 致 全 球 变 暖 的 Ｏ，
在相 同 条件 下 ， 油机 依 次燃 用 Ｂ ０ Ｂ ０ ０ 油 ， 行 柴 ２、 ５ 和 柴 进
一
技 术市场
基 单 缸 直 柴 油 机 掺 烧桐 油 喷 生 物 柴 油 试 验 研 究
曹岁丰 ’ 杨 平
（ ． 南林 业 科 技 大 学机 电 工程 学 院 ， 南 长 沙 ４ Ｏ Ｏ ； ． 南省 内燃 机 质 量 监 督 检 验 授 站 ， 南 长 沙 ４ ０ ０ ） １中 湖 ｌ ＯＯ ２ 湖 湖 １ ０ ０
发动机燃用生物柴油燃料的试验研究
摘要面临激烈的国际竞争，我国发展到了一个关键时期，迫切需要探索新的发展途径。
同时开发生物质能源是解决全球能源危机的方向之一，当前世界各国对生物质能的研发非常重视。
其中重要的一项分支就是以油料作物等可再生资源为原料制成的生物柴油。
由于生物柴油是一种可替代石化柴油的清洁安全的新型燃料，具有优良的环保特性和可再生性，属理想的“绿色能源”，因而在能源危机的今天备受重视。
选择油料产业与能源产业的交叉领域生物质能特别是生物柴油为契合点，研究油菜生产与生物柴油发展，不仅为解决能源危机提供了新的视角，而且对于保障能源安全、保护生态环境、促进农业和制造业发展、提高农民收入等都具有重要的战略意义。
论文主要研究了生物柴油的燃烧特性，和与柴油混合燃烧的特性。
本研究选择了乌桕籽来作为生物柴油的原料，并且自制了此类生物柴油用于试验研究。
通过试验得到不同燃料的燃烧时的气缸内压力和排放数据，进行分析，从而得到不同燃料的燃烧特性以及排放特性，为生物柴油的使用，以及减少排放等分析提供试验依据。
本文特色在于试验的数据很丰富，采用了多工况，多种燃料进行试验，因此可对比方面很多，为后来者提供试验依据起到很好的作用。
并且自制生物柴油，对于拓展生物柴油的来源，鼓舞大家一起研究新的来源提供的依据。
也体现了克服困难坚持科研的精神。
关键词：生物柴油；柴油机；气缸内压力；排放。
AbstractFacing the fierce international competition, our country has developed into a key period, and we need to explore the new approach to develop the oil industry urgent. It is one of the orientations of solving the global energy crisis to develop the biomass energy; the countries all over the world pay much more attention to the research and development of biomass energy at present. One of important branches is the biodiesel oil made by the renewable resources as raw materials, such as oil crops, etc. , it is a kind of new-type fuel with safe cleanness that can substitute the petrochemical industry diesel oil , because it has fine environmental protection characteristic and renewable , belongs to the ideal ” green energy ” . The ones that choose to research the biomass energy of fields , especially biological diesel oil, which crossed the fields of the oil industry and the energy industry, study on the rape production and development of biodiesel, has an important strategic meanings for the energy security, the ecological environment protection, promoting agriculture and manufacturing industry development, raising peasant’s income, etc..The thesis studied the combustion characteristics of 100% biodiesel and biodiesel mixed with diesel. In the study, the biodiesel of Chinese tallow tree seeds are self-made bio-diesel for the experimental study. According to the experiments, we can receive the date of cylinder pressure and emission from burning different types of fuels, and then analysis of the date , we can get the combustion characteristics, as well as emission characteristics of the different types of fuels. The purpose is to provide experimental basis for the using of bio-diesel and reducing emissions, etc. .In the thesis it is the feature that the data of the experiment is very rich, using multiple status of working conditions and a variety of fuels , so it can be compared in many aspects and play a good role for the later as a major experimental basis. Making bio-diesel by oneself can be a basis for expanding the sources of biodiesel and encouraging everyone to study new sources. It also reflects the spirit of overcoming difficulties and adhering to scientific research.Key words: bio-diesel ;diesel engine ;cylinder pressure ; emission.目录摘要 (I)Abstract....................................................................................................................................... I I 一绪论 (1)1.1生物柴油概述 (1)1.1.1 生物能源与生物柴油 (1)1.1.2生物柴油与柴油相比的优缺点 (2)1.2 国外生物柴油的研究和应用状况 (3)1.2.1研究和生产 (3)1.2.2 生物柴油的竞争力不断提高 (6)1.2.3 政府对生物柴油的扶植政策 (7)1.2.4 生物柴油的应用和销售 (8)1.3 国内发展生物柴油的背景 (9)1.3.1 能源发展的战略背景与挑战: (9)1.3.2 石油成为能源安全的焦点 (11)1.3.3 生物柴油的发展 (11)1.4 乌桕研究现状 (12)二生物柴油的制取 (14)2.1制取原理 (14)2.2生物柴油的制取工艺 (17)2.2.1试验方法：固相碱催化法[30] (17)2.2.2大量制取试验改良 (18)三试验装置以及测量仪器 (19)3.1装置示意图 (19)3.2试验测功机、电动机和发动机主要参数 (19)3.3测量控制仪器 (21)3.3.1控制装置 (21)3.3.2测量传感器 (21)3.4试验数据采集 (22)3.4.1试验台架改进和故障排除 (22)3.4.2 测量记录 (22)四发动机燃用生物柴油特性研究 (25)4.1放热率计算原理 (25)4.1.1放热率计算基本理论 (25)4.1.2内能 (26)（1）缸内某瞬时工质摩尔质量的变化 (26)（2）内能的计算 (27)4.1.3 功 (27)4.1.4气缸周壁的传热 (27)4.2 柴油燃烧数据分析 (28)4.3 生物柴油燃烧数据分析 (32)4.3.1 缸压分析 (32)4.3.2 放热率分析 (36)4.3.3 排放分析 (39)4.4本章小结 (41)五全文工作总结和工作展望 (43)5.1总结 (43)5.2不足与展望 (44)致谢 (45)参考文献 (46)一绪论1.1生物柴油概述1.1.1 生物能源与生物柴油生物质能是蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。
生物柴油燃料添加剂对尾气排放减少效果测定方法研究
生物柴油燃料添加剂对尾气排放减少效果测定方法研究尾气排放成为现代社会所面临的一大环境挑战。
尾气中的有害物质对空气和人类健康都带来严重影响。
为了减少尾气排放对环境的负面影响，许多研究都聚焦于开发添加剂来改善燃料的燃烧效率和降低尾气排放。
本文将介绍一种研究生物柴油燃料添加剂对尾气排放减少效果的测定方法。
本研究旨在评估不同生物柴油燃料添加剂对柴油机尾气排放的影响。
为了达到这个目标，我们将采用以下步骤来测定添加剂的减排效果。
首先，我们选择一种常用的柴油机作为实验平台，并确保该柴油机的工作参数符合标准要求。
然后，我们准备好不同浓度的生物柴油燃料添加剂。
这些添加剂包括抗氧化剂、净化剂和催化剂等。
我们根据厂家提供的配方准确调配添加剂，并使用标准实验方法进行浓度的验证。
接下来，我们使用标准实验操作来评估添加剂对柴油燃料的影响。
我们将分别测定添加剂柴油和普通柴油两种燃料的燃烧过程和排气产品。
我们将测量燃料的燃烧效率，包括燃料的热值、燃烧温度和燃烧稳定性等方面的参数。
同时，我们还将使用尾气分析仪测量不同添加剂条件下的尾气排放，包括二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物和颗粒物等。
在实验过程中，我们将设立对照组和实验组。
对照组使用普通柴油作为燃料，实验组则分别使用添加了不同浓度添加剂的柴油燃料。
通过比较对照组和实验组的结果，我们能够评估出不同添加剂对尾气排放的减少效果。
此外，我们还将进行稳定性测试来评估添加剂的长期使用效果。
我们将测量柴油燃料的氧化稳定性、存储稳定性和毒化性等参数，以确定添加剂是否会对柴油燃料产生负面影响。
最后，我们将根据实验结果进行数据分析和总结。
我们将比较不同添加剂对柴油燃料的影响，评估其减排效果。
我们还将探讨添加剂的最佳适用范围和最佳添加剂浓度，并提出一些建议以进一步改善柴油燃烧和尾气排放。
通过这项研究，我们期望能够为生物柴油燃料添加剂的应用提供科学依据，为减少尾气排放和改善环境质量做出贡献。
此外，我们的研究也有助于推动生物柴油燃料添加剂的技术创新和市场应用。
柴油机掺烧三种生物柴油的排放性能试验研究
收 稿 日期 ：２ １ ０ ０—０ ０ ８— ４
集上层液体 ， 并用磷 酸溶液滴定 至 中性 ， 入 ６ ℃ 的 加 ０ 清水洗涤 ３ ４次 ， ～ 静置分层后 除去下层 的水相 ， 将上 层淡 黄 色 液 体 在 常 压 下 进 行 蒸 馏 ， 除 去 甲 醇 和 水 以 分， 待蒸 馏结束 后过滤 除去杂质 ， 即得淡 黄色 的澄 清 液体生物柴油。 ．
物 柴 油 的 混合 燃 料 排 放 性 能 进 行 试 验研 究 。结 果 表 明 ， ＃ 油 中分 别 掺 混 ２ ％ 的小 桐 子 生 物 柴 油 、 油 生 物 柴 ０柴 ０ 桐 油 和菜 籽 油 生 物 柴 油 ， ２０ ０ ／ ｎ和 １ ０ 负 荷 时 ， Ｃ和 Ｃ 的排 放 比 ０ 柴 油 都 有 大 幅度 降低 ， 油 消 耗 率 有 在 ０ ｒ ｍｉ ０％ Ｈ Ｏ ＃ 燃
２ 试 验结果 与分析
图 ２ 图 ３和 图 ４给 出 了 柴 油 机 在 ２０ ０／ ｉ 、 ０ ｒｍｎ时
燃用 ０ 柴油和掺混 ２ ％的 ３种生物柴油混合燃 料的 ＃ ０
油 耗 与排 放 对 比情 况 。
２１ ０ １年 ６月
农 机 化 研 究
第 ６期
转速的增加 而降低 ； 掺混 ２ ％小 桐子油 、０ ０ ２ ％桐油 和 ２ ％菜 籽油的生物柴油 的 Ｈ ０ Ｃ化合物 略有下降 ， 主 这 要是 由于生物柴油 中芳 香烃含量很少 ， 十六烷值 比较 高 。理论上讲 ， 芳香烃含量越少 ， 则其滞燃期 愈短 ， Ｃ Ｈ 排放愈低 ； 十六烷值较 高时 ， 燃油着火性能好 ， 滞燃期 短， 其未燃烧碳 氢 和裂解碳 氢均少 。另外 ， 生物 柴油 含有 １ ％ 的氧 ， ０ 使生物柴油燃料 比石化柴油更有利 于 燃烧 ， 从而减少 Ｈ Ｃ化合物 的排放。因此 ， 昆 掺｝ 生物柴 油的混合燃料 由于芳香烃含量减少 、 十六烷值高且 含 氧 量增 加 ， 使得 混 合 燃 料 在 柴 油 机 燃 烧 的 ＨＣ排 放 相 对降低 。在 最 大转 速 时， 混 ２ ％ 小桐 子 油生 物 柴 掺 ０ 油 、０ ２ ％桐油生物柴油和 ２ ％菜籽油生物柴油 的混合 ０ 燃料 ， Ｏ 柴 油 Ｈ 比 ＃ Ｃ化合物 的排放分别 减少 了 ２ ％ ， ２
生物柴油与燃油性能及排放比较研究
生物柴油与燃油性能及排放比较研究随着环保理念日益普及，人们对于燃油的要求也越来越高。
因此，生物柴油在此背景下应运而生。
生物柴油是一种以植物油或动物脂肪为原料经过化学反应制成的可替代燃油。
随着技术的不断发展，生物柴油的性能已经有了很大提升。
本文旨在探究生物柴油与燃料的性能差异以及在排放方面的差异。
性能比较首先，我们来比较一下生物柴油和传统燃油在性能上的差异。
生物柴油和传统燃油在物理性质上有很大不同。
生物柴油的黏度相对较高，而稠度相对较低。
这是因为生物柴油中的酯类化合物具有较大的极性，因此在分子之间的相互作用力相对较弱，黏度就会相对较高。
另外，生物柴油的燃烧特性也与传统燃油有些许不同。
生物柴油的点燃温度较高，容易在高温下发生自燃，所以在使用过程中需要加入一些促进燃烧的添加剂。
由于生物柴油的氧含量相对较高，因此其完全燃烧后产出的废气中含氧量也相对较高，对环境危害相对较小。
排放比较在排放方面，生物柴油相对传统燃油来说，是一种更加环保的燃料。
据研究结果表明，生物柴油的使用可以显著降低废气中的污染物排放。
尤其在固定污染物排放指标下，生物柴油的使用可以将氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）的排放量降低40%到50%。
但是，生物柴油也有其排放问题。
由于生物柴油的黏度较高，会在尾气中产生大量的一氧化碳（CO）。
此外，由于生物柴油中的有机酸和酯类化合物不易挥发，使用后会在排放尾气中留下一些油渍，会造成污染。
因此，需要进一步研究生物柴油的添加剂和加工技术，使其排放更加环保。
结论在性能和排放方面的比较研究表明，生物柴油是一种非常有前途的替代燃油。
虽然在性能方面仍然存在一些问题，但随着技术的逐步升级，这些问题未来都将得到解决。
在未来的燃油市场中，生物柴油有望成为一种主流的燃油产品，为我们的环境保护和节能减排做出更大的贡献。
桐油在涡流室柴油机中的排放特性研究
Ｔｈ ｅ Ｖｏ ｒ ｔ ｅ ｘ Ｄｉ ｅ ｓ ｅ ｌ Ｅｎｇ ｉ ｎｅ Ｂｕｒ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｔｕｎｇ Ｏｉ ｌ
Ｚ Ｅ Ｎ Ｇ Ｙ ｕ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ， Ｈ Ｕ Ａ Ｎ Ｇ Ｊ ｉ ｎ ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ， Ｔ Ａ Ｎ Ｊ ｉ ｎ ｆ ｕ ＷＥ Ｉ Ｒ ｏ ｎ ｇ ｈ ｕ ａ ， Ｄ Ｅ Ｎ Ｇ Ｌ ｉ ｕ ｇ ａ ｎ ｇ ， Ｌ Ｉ Ｙ ｉ ｎ ｇ ， Ｌ Ｉ Ｕ Ｘ ｉ ｅ
ｓ ｍｏ ｋｅ ａ ｎ ｄ ＮＯｘ ｅ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｄｉ ｅｓ ｅ ｌ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｆ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎｔ ｌ ｙ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｔ ｕ ｎ ｇ ｏ ｉ ｌ ； ｄ ｉ ｅ ｓ ｅ ｌ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ； ｅ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ
第 ３期
２ ０ １ ５年 ６月
内燃 机
Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｌ Ｃｏ ｍｂ ｕ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｓ
Ｎｏ ． ３
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０１ ５
摘要 ：随着化石能 源 日渐枯竭和 内燃 机排气污染环境 的问题不断加剧 ，内燃机代用燃 料的高效利用成 为了汽车行业 的新研 究热 点之一 。我们 在不改变柴油机结 构参数 的基础 上 ，研究 了桐油 在柴油机 中的排放特性 。实验结 果表明 ，桐 油 占小 比例 的桐油一 柴油混合燃料 、桐油 占大 比例的正丁醇 一乙醇 一桐油混合燃料 以及 纯桐油燃料都能 够有效地降低 柴油机的烟度 和
（ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｙ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｎ ａ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ ５ ３ ０ ０ ０ ４ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ）
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含量 的增 加而 降低 。这 说 明 ， 生物 柴 油 的 含 氧组 分 在
大负荷 下 能大 幅降低 Ｃ Ｏ排 放 ¨ 。 ３２ Ｈ ． Ｃ化 合 物 的排放 分析
温度 约 ４ ５ ℃ 。注 意观 察发 动 机 的运 行情 况 ， 好 ５～ ５ 做 测 量 的准备 。在每 种状 况 中至 少 进行 ３次 重 复 测 量 ， 以消 除偶然 误 差 ， 高试 验 的可 靠性 。 提 ２ 及 时将 所 有 的原 始 数据 记 录 下来 ， 绘 出试 验 ） 并
１ １ 试 验 用燃 料 ．
试 验所 用 的生 物 柴 油 为 桐 油 经 过 酯 交 换 反 应 制 得 。本 试 验分 别 选 用 ０ １ ％ ，０ ，０ 和 １ ０ （ ，０ ２ ％ ５ ％ ０ ％ 体 积 比） ５种 桐油 生物 柴 油一 石 化 柴油 混 合燃 料 （ ０ 的 Ｂ，
环境 友好 的 可 再 生 清 洁 能 源 。生 物 柴 油 是 以油 料 作 物、 油料 林木 果实 、 料水 生 植 物 、 植 物 油脂 或 煎 炸 油 动 废 食用 油 为 原 料 制 成 的 液 体 燃 料 ， 典 型 的 绿 色 能 是
１ 试 验 用 燃 料 及 主 要 试 验 设 备
２１ ０ １年 ２月
农 机 化 研 究
第 ２期
柴 油 机 燃 用 桐 油 生 物 柴 油 的 排 放 性 能 试 验 研 究
张 天顺 ，张 汝 坤 ，玄 伟 东 ，范 焱虎
（ ． 南 农 业 大学 工 程 技 术 学 院 ，昆 明 １云 摘 ６ ０ ０ ；２ 上 海 大 学 材 料 科 学 与 工 程 学 院 ，上 海 ５２ １ ． ２０７ ） ０ ０ ２
要 ：对 ｘ１ ５直 喷 式 柴 油 机 燃 用 桐 油 制 备 的 生 物 柴 油 和 普 通 柴 油 对 发 动 机 排 放 特 性 的 影 响 进 行 了 对 比 实 验 ９
研究 。结 果表 明 ： 柴 油机 不 做 任 何 调整 和 大 负 荷 条 件 下 ， Ｏ 的排 放 浓 度 随 桐 油 生 物 柴 油 比 例 的增 加 而 降 低 ， 对 Ｃ 低 于石 化 柴油 ； Ｃ的排 放 明显 低 于 石化 柴 油 ，并 随 桐油 生 物 柴油 比例 的 增加 而 降 低 ； Ｏ Ｈ Ｃ 的排 放 变 化 不 明显 。
柴油 机燃 用 不 同 比例 的桐 油 生 物 柴 油 进 行 试 验 ， 研 并 究 其 排放 性 能 ， 为桐 油 生 物 柴 油 的应 用 提 高 基 础 试 验
数据 。
年来 石油 价 格 的节 节 攀 升 等 因 素 ， 使 世 界 各 国都 在 促 积极 研 究 开 发 新 型 的矿 物 燃 油 替 代 品 ， 发 新 的 、 开 对
叫＊ ｌＯ 一Ｂ Ｏ
从 图 ３和 图 ４可 以看 出 ， 烧 生 物 柴 油 和 石 化柴 燃
油 的混合 燃料 时 ， Ｃ排放 浓 度 比石化 柴 油 低 ， 且 随 Ｈ 而
５ ０ ８ ０
着燃 料 中生 物 柴 油 比例 的增 加 ， Ｃ排 放 浓 度 降 低 的 Ｈ
越 明显 。究 其 原 因 ， 物 柴 油 芳 香 烃 含 量 很 少 ， 生 理论
压 缩 比 ：７ １ 喷 油压 力／ ａ １ ． ６± ． ９ ＭＰ ：４ ４ ０ ４
１ ３ 试 验 设备 ．
测 量仪 器 有 Ｄ 一１ ０水 力测 功 机 、 Ｈ 一 ０ ／ ０ ５ Ｎ Ａ ４ ５ ５５
废气 分 析仪 以及 Ｄ Ｚ－ ２ 数字 转 速显 示仪 等 。 Ｓ －０ Ｍ －
生物 柴油 在 柴 油 机 上 的排 放 性 能 方 面进 行 了试 验 研 究 。桐油 是油 桐 籽 榨 出 的 油 ， 桐 是 我 国 特 有 的 油 木 本 油料 树 种 之 一 ， 国桐 油 产 量 占世 界 总 产 量 的 我 ７ ％ ～８ ％ 。油 桐具 有容 易 种 植 、 入 少 、 本 低 、 ０ ０ 投 成 寿 命 长且 不 与 粮 棉 争 地 等 特 点 。将 油 桐 作 为 能 源 树 种 栽 培 有 助 于 缓 解 我 国 生 物 柴 油 原 料 油 紧 张 的 局
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图 ｌ １ ０ ｒｍ ｎ Ｃ ０ ｉ 时 Ｏ排放浓度负荷特性曲线 ４ ／
通讯作者 ：张汝坤 （ ９ ０一）， ， １６ 男 云南 大理人 ， 教授 ， 硕士生导师 ， Ｅ— （
ｍ ｉ ｚ ａ ｇｕ ｕ ＠ ｙ ｈ ｏ ｃ ｒ． ｎ ａｌ ｈ ｎ ｒｋ ｎ ａ ｏ ． ｏ ｃ 。 ） ｎ
２１ ０ ２月 １年
农 机 化 研 究
第 ２期
１ 启 动 发 动机 开 始 暖机 ， 发 动机 的温度 达 到 规 ） 使 定 的温度 。其 中 ， 滑 油 的 温 度 约 ５ 润 ０～５ ℃ ， ５ 冷却 水
定转 速 ２０ ０／ ｎ时 ， Ｏ排 放 随负荷 变化 的规律 。 ０ ｒｍｉ Ｃ
２ ０
Ｏ
Ｓ ｏ
∞
ｌ ∞
负薄＾
Ｂ Ｏ
。
图 ３ １ ０ ｒｒｉ Ｈ ０／ ｎ时 Ｃ排放浓度负荷特性 曲线 ４ ａ
Ｆｇ ３ ＨＣ ｃ ｍｐ ｒｓｎ ｂ ｔ ｅ ｉ ｅ ｎ ｘｎ ａｉｓｏ ｉｄ ｅｅ ｔ ｉ． ｏ ａｉｏ ｅｗｅ ｎ ｄｆ ｒ ｔｍｉｉｇｒｔ ｆｂｏ ｉｓｌａ ｅ ｏ
监测 曲线 。监 督 曲线 上 的各 点 无 需 经 过 计 算 。监 督
图 ３和 图 ４分 别 给 出了柴 油机 转 速 在 １ ０ ｒｍｎ ０／ ｉ ４
和 ２ ０ ｒｍ ｎ的条 件 下 ， 同 配 比桐 油 生 物 柴 油 的 ０／ ｉ ０ 不 ＨＣ排放 浓度 的试 验结 果 。
关 键 词 ： 生 物 柴 油 ；桐 油 ； 柴 油 机 ； 排 放 中图 分 类 号 ：Ｓ １ Ｔ ４ １ ． ２ ６；Ｋ ２ ５ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ １ ８ ２ １ ）２— １ ７— ４ ０ ３— ８ Ｘ（ ０ １ ０ ０ ７ ０
０ 引 言
石化 能 源 的不 可再 生 性 、 环 境 的破 坏 性 以及 近 对
１０ ２
ｌ ∞
曲线 可检 验测 量 的准确 程度 和试 验进 行 的正确 性 。
３ 试 验 结 果及 分 析
３ １ Ｃ 含量 的 排放分 析 ． Ｏ
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图 １和 图 ２所 示 为柴 油机 在转 速 １ ０ ｒｍｎ和 标 ０／ ｉ ４
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图 ４ ２０ ０／ ｎ时 ＨＣ排 放 浓度 负 荷 特 性 曲 线 ０ ｒｍｉ
Ｆ ｇ ４ ＨＣ ｃ ｍｐ ｒ ｏ ｅ ｗ ｅ ｉ ｅ ｅ ｔｍｉｉ ｇ ｒ ｔ ｓｏ ｉｄ ｅ ｅ ｔ ｉ． ｏ ａ ｉ ｎ ｂ ｔ ｅ ｎ ｄ ｆ ｒ ｎ ｘｎ ｉ ｆｂ ｏ ｉｓ ｌａ ｓ ａ ｏ ｓ ｅ ｄ ｏ ２０ ０ ｐｅ ｆ ０
面
。 目前 ， 究 人员 已经 开 展 了桐 油转 化生 物柴 研
２ 试验方 法
在发动机与供油系统不做任何调整和改动的情况
下 ， 别 对 Ｂ ， Ｉ Ｂ ０ Ｂ ０， ０ 分 ０ Ｂ Ｏ， ２ ， ５ Ｂ１０这 ５种 混 合 燃 料
油的工艺技术 的研究 ， 但是有关桐油制备 的生物柴油 在柴 油 机 上 的 排 放 性 能 的研 究 还 少 有 报 道 。 本 文 以
大， 世界 各 国都 制 定 了严 格 的排 放 标 准 。研 究 生 物 柴 油在 发 动机 上 的排 放 性 能 ， 于 生 物 柴 油 的 应 用 具 有 对
很好 的指导 意义 。研 究 人 员 已对 豆油 、 籽 油 、 棉 油
Ｂ ０，２ Ｂ ０ ＢＩ０ ， 不对 柴 油 机 做 任 何 调 整 的情 １ Ｂ ０，５ ， Ｏ ） 在 况下 ， 其 排放 性 能进 行 测试 和 分析 。 对
负荷＾ 图 ２ ２ ０ ｒ ｍｉ ０ ／ ｎ时 Ｃ ０ Ｏ排 放 浓 度 负 荷 特 性 曲线
Ｆ ｇ ２ ＣＯ ｃ ｍｐ ｒｓ ｎ ｂ ｔ ｅ ｉ ｅ ｅ ｔｍｉｉ ｇ ｒ ｔ ｓｏ ｉｄ ｅ ｅ ｔ ｉ． ｏ ａ ｉｏ ｅｗｅ ｎ ｄ ｆ ｒ ｎ ｘ ｎ ａｉ ｆｂ ｏ ｉ ｓ ｌａ ｏ ｓ ｅ ｄ ｏ ２０ ０ ｐ ｅ ｆ ０
１ ２ 试验 用 发 动机 ．
试验所 用发动机为 Ｚ ９ Ｘ１５型 单 缸 四 冲程 直 喷 式 柴油 机 ， 要参 数 如下 ： 主 气 缸 直径／ｎ ９ ｒｍ：５
活塞 行程／ ｍｍ： １ １５
排 量／ ０ ８ ５ Ｌ：． １
脂下 脚 料 、 桐 子 油 、 皮 树 油 和 废 食 用 油 等 制 备 的 小 光
上讲 芳香 烃 含 量 越 少 ， 其 滞 燃 期 愈 短 ， Ｃ排 放 愈 则 Ｈ 低 ； 物 柴 油 十 六 烷 值 较 高 ， 火 性 能好 ， 燃 期 短 ， 生 着 滞 未燃 碳氢 物 和裂 解 碳 氢 物 少 ¨ 生 物 柴油 含 氧量 高 ， ； 燃烧 更完 全 ， 少 了 ＨＣ的排 放 ； 物 柴 油 的 粘 度 高 ， 减 生 起 到 了一 定密 封作 用 ， 少 了燃 料 的泄 漏 ， 减 降低 了 Ｈ Ｃ 的排放 ¨ 引。在 １ ０ ｒｍｉ ， ０／ ｎ时 随着 负荷 的增 加 ， Ｃ浓 ４ Ｈ 度 有所 下 降 ； 标定 转 速下 （ ０ ｒｍｎ ， １ 生物 柴 ２０ ０／ ｉ） Ｂ ０的 油Ｈ Ｃ排放浓 度 的波 动较 大 。随着 生 物 柴油 比例 的增 加 ， Ｃ排 放 浓度 的波 动 越来 越 小 ； Ｈ 当生 物 柴 油 的含 量 达 到 １０ 时 ， ０％ 排放 的 Ｈ Ｃ排 放 浓 度波 动很 小 ， 波动 在