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高原环境下车用柴油机燃用生物柴油的试验研究

作　者: 陈贵升
导　师: 沈颖刚
学　校: 昆明理工大学
专　业: 动力机械及工程
关键词: 生物柴油混合燃料柴油机高原大气压力性能
分类号: TE667
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

面对石油资源短缺、环境污染恶化以及汽车的日益推广,世界各国正积极地探索和发展清洁可再生的汽车替代燃料。在众多的代用燃料中,生物柴油的性质与柴油最为相似,具有可再生、清洁和安全三大优势而倍受关注,人们纷纷展开其在车用柴油机上的试验与应用研究。我国地域辽阔,地区海拔差异大,高原占我国面积65%以上因此,对石油资源短缺、地区海拔差异大、高原面积广的我国,深入研究和探索运行在不同海拔地区,特别是高原环境下生物柴油发动机各项性能的变化规律、相互关系及其影响因素具有重大的现实意义,而这一研究工作目前在国内外报道较少。本文首先测定了纯生物柴油与柴油／生物柴油混合燃油的主要理化指标,对比分析了它们与0号柴油理化特性的差异。按照相关国家标准,在内燃机大气模拟实验台架上分别开展了81kPa.(昆明地区)、90kPa和101kPa(平原)三种大气压下,自然吸气直喷柴油发动机燃用0号柴油(B0)、纯生物柴油(B100)及不同体积掺混比的柴油／生物柴油混合燃料的性能、碳烟和噪声及其频谱特性对比试验。同时,在昆明地区大气环境下,对一台增压中冷柴油机进行了生物柴油的排放试验。应用铁谱技术进行了B0和B100的磨损性能对比试验,研究了生物柴油对柴油发动机的腐蚀磨损,并分析了其形成机制。研究结果表明：与柴油相比,发动机全负荷时,随着生物柴油掺混比的增加,混合燃料的动力性先增后降,实测油耗先降后升,有效热效率先增后降再回升；随着负荷增加,B100噪声小于B0,同一转速全负荷时,发动机噪声随掺混比的增加总体逐步降低；在中低转速全负荷时,随着生物柴油掺混比的提高,混合燃料的CO排放总体下降；在大多数转速上B100的NOx排放与B0大致相当,而在掺混比为10～30%范围内,混合燃料的NOx排放较BO小；在大多数工况下,生物柴油的碳烟排放都降低,特别在中高转速全负荷时烟度降低明显；生物柴油所含的氧成分及多种酸性物质和甘油等杂质会导致发动机明显的腐蚀磨损。

高原环境下车用柴油机燃用生物柴油的试验研究

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