乳化油在車輛內燃機上的應用研究

摘 要：文章介紹了乳化油的性能和在車輛內燃機上的應用，分析了生物柴油-甲醇乳化油的構成。發現車輛內燃機用乳化油能有效提高熱效率，明顯降低燃燒生成物碳煙及NOX排放，動力性能有所下降，尾氣中CO含量有所上升。

關鍵詞：乳化油性能；發動機性能；生物柴油；甲醇

序言

將車輛用燃油和水通過乳化劑經一定技術條件合成形成乳化油。把幾種不同特性的液體以液珠形態混合形成分散體系的合成乳化液，這種狀態下的乳化油的穩定性和分散性都不滿足車輛用的使用條件，通過油水乳化劑合成比較穩定的乳化油。與車輛用燃料柴油比較，這種合成的乳化油燃燒特性好、燃油消耗低、燃燒生成物少。

1 乳化油特性

從試驗數據分析，把合成的乳化油壓入內燃機的氣缸，在燃燒溫度漸漸升高時，合成乳化油里面的水分子先于車用燃油分子達到沸點，氣化作用使水分子產生“微爆“，將合成乳化油里面的車用燃油分子微粒化加強，乳化油的油滴和空氣形成的接觸面積加大，進一步提高合成乳化油的燃燒效率。由于乳化油水分子的“微爆”把乳化油再次霧化，使油氣更加混合均勻，減少不完全燃燒的發生，從而有效降低燃燒生成物炭煙和顆粒，使微乳化油的燃燒效率提高。把汽油和甲醇按照不同配比合成（M15：甲醇15%，M50：甲醇50%），經發動機臺架性能試驗檢測氮氧化物含量。發現合成乳化油燃燒生成物NOX含量減少（圖1）。

圖1 汽油與甲醇60N·m混合燃燒NOX

2 乳化油研究現狀

2.1 生物乳化油研究現狀

由于生物油黏度較高、酸性比較強、著火性能比較差，因此柴油內燃機不能燃燒應用，如果把車用內燃機用柴油和生物油經一定技術合成，形成的乳化油能在柴油內燃機上直接使用。研究人員在柴油機性能試驗臺上研究了合成乳化油的燃燒和排放特性。發現生物柴油的熱效率比10%生物油乳化油和0號柴油高，比 20%生物油乳化油明顯高；乳化油比生物柴油的氮氧化合物含量明顯高， 10%生物油乳化油的氮氧化合物含量與0號柴油接近；乳化油的燃燒生成物微粒比生物柴油燃燒排放含量較高，低于0號柴油的燃燒生成物微粒（圖2）。

試驗表明：這種合成乳化油可以在柴油內燃機直接使用，可以有效減少燃燒生成物NOX含量；但是燃燒時間縮短，燃油經濟性較差。

2.2 生物柴油-甲醇混合分析

生物柴油是一種生物再生替代燃料，該燃料內部有少量氧成分，能顯著降低燃燒生成物HC、CO和微粒含量，而燃燒生成物NOX含量上升，要想使其減少，混合甲醇在生物柴油中即可實現。研究人員分析了生物柴油和甲醇合成燃料對車輛內燃機特性、燃燒生成物微粒的影響因素。一臺4缸直列直噴柴油機在試驗臺上試驗，控制調節車輛內燃機的扭矩和轉速。生物柴油體積比例10%和20%甲醇。試驗表明，和車輛用純生物柴油比較，熱效率降低，比傳統柴油升高；混合燃料顯著降低車輛內燃機燃燒生成物NOX和炭煙含量， CO和NO2含量高于傳統柴油；小于中低負荷期間，與車輛用傳統柴油相比較， NO2含量占NOx的比例增加68%（表1）。

表1 混合燃料理化特性

該乳化油熱效率高于車輛燃燒用傳統柴油，燃燒生成物NOX和微粒含量減少； 燃燒生成物CO和NO2含量升高。

3 結束語

車輛內燃機用合成乳化油能使熱效率顯著提高，有效減少了車輛燃燒生成物NOX和微粒含量，車輛動力性略有下降，燃燒生成物CO含量上升。分析各方面性能，乳化油在車輛內燃機上應用，優點大于缺點。可見乳化油在我國未來的發展具有非常大的社會效益和經濟效益，前景廣闊。

參考文獻

[1]周雅文，張高勇，王紅霞.汽油微乳化技術研究[J].日用化學工業，2002，32（2）：1-4.

[2]盛酶，李為民，鄔國英.生物柴油研究進展業透視[J].中國油脂，2003，28（4）：66-69.

[3]吳可克，等.微乳柴油的制備及其性研究[J].節能技術，2003，Vo121，N06：14～21.

[4]崔英德.實用化工工藝（中冊）[M].北京：化學工業出版社，2002.

[5]何學良.內燃機燃料[M].北京：中國石化出版社，1999.

作者簡介：樊瑞軍（1980-），男，碩士，研究方向：替代燃料。endprint

摘 要：文章介紹了乳化油的性能和在車輛內燃機上的應用，分析了生物柴油-甲醇乳化油的構成。發現車輛內燃機用乳化油能有效提高熱效率，明顯降低燃燒生成物碳煙及NOX排放，動力性能有所下降，尾氣中CO含量有所上升。

關鍵詞：乳化油性能；發動機性能；生物柴油；甲醇

序言

將車輛用燃油和水通過乳化劑經一定技術條件合成形成乳化油。把幾種不同特性的液體以液珠形態混合形成分散體系的合成乳化液，這種狀態下的乳化油的穩定性和分散性都不滿足車輛用的使用條件，通過油水乳化劑合成比較穩定的乳化油。與車輛用燃料柴油比較，這種合成的乳化油燃燒特性好、燃油消耗低、燃燒生成物少。

1 乳化油特性

從試驗數據分析，把合成的乳化油壓入內燃機的氣缸，在燃燒溫度漸漸升高時，合成乳化油里面的水分子先于車用燃油分子達到沸點，氣化作用使水分子產生“微爆“，將合成乳化油里面的車用燃油分子微粒化加強，乳化油的油滴和空氣形成的接觸面積加大，進一步提高合成乳化油的燃燒效率。由于乳化油水分子的“微爆”把乳化油再次霧化，使油氣更加混合均勻，減少不完全燃燒的發生，從而有效降低燃燒生成物炭煙和顆粒，使微乳化油的燃燒效率提高。把汽油和甲醇按照不同配比合成（M15：甲醇15%，M50：甲醇50%），經發動機臺架性能試驗檢測氮氧化物含量。發現合成乳化油燃燒生成物NOX含量減少（圖1）。

圖1 汽油與甲醇60N·m混合燃燒NOX

2 乳化油研究現狀

2.1 生物乳化油研究現狀

由于生物油黏度較高、酸性比較強、著火性能比較差，因此柴油內燃機不能燃燒應用，如果把車用內燃機用柴油和生物油經一定技術合成，形成的乳化油能在柴油內燃機上直接使用。研究人員在柴油機性能試驗臺上研究了合成乳化油的燃燒和排放特性。發現生物柴油的熱效率比10%生物油乳化油和0號柴油高，比 20%生物油乳化油明顯高；乳化油比生物柴油的氮氧化合物含量明顯高， 10%生物油乳化油的氮氧化合物含量與0號柴油接近；乳化油的燃燒生成物微粒比生物柴油燃燒排放含量較高，低于0號柴油的燃燒生成物微粒（圖2）。

試驗表明：這種合成乳化油可以在柴油內燃機直接使用，可以有效減少燃燒生成物NOX含量；但是燃燒時間縮短，燃油經濟性較差。

2.2 生物柴油-甲醇混合分析

生物柴油是一種生物再生替代燃料，該燃料內部有少量氧成分，能顯著降低燃燒生成物HC、CO和微粒含量，而燃燒生成物NOX含量上升，要想使其減少，混合甲醇在生物柴油中即可實現。研究人員分析了生物柴油和甲醇合成燃料對車輛內燃機特性、燃燒生成物微粒的影響因素。一臺4缸直列直噴柴油機在試驗臺上試驗，控制調節車輛內燃機的扭矩和轉速。生物柴油體積比例10%和20%甲醇。試驗表明，和車輛用純生物柴油比較，熱效率降低，比傳統柴油升高；混合燃料顯著降低車輛內燃機燃燒生成物NOX和炭煙含量， CO和NO2含量高于傳統柴油；小于中低負荷期間，與車輛用傳統柴油相比較， NO2含量占NOx的比例增加68%（表1）。

表1 混合燃料理化特性

該乳化油熱效率高于車輛燃燒用傳統柴油，燃燒生成物NOX和微粒含量減少； 燃燒生成物CO和NO2含量升高。

3 結束語

車輛內燃機用合成乳化油能使熱效率顯著提高，有效減少了車輛燃燒生成物NOX和微粒含量，車輛動力性略有下降，燃燒生成物CO含量上升。分析各方面性能，乳化油在車輛內燃機上應用，優點大于缺點。可見乳化油在我國未來的發展具有非常大的社會效益和經濟效益，前景廣闊。

參考文獻

[1]周雅文，張高勇，王紅霞.汽油微乳化技術研究[J].日用化學工業，2002，32（2）：1-4.

[2]盛酶，李為民，鄔國英.生物柴油研究進展業透視[J].中國油脂，2003，28（4）：66-69.

[3]吳可克，等.微乳柴油的制備及其性研究[J].節能技術，2003，Vo121，N06：14～21.

[4]崔英德.實用化工工藝（中冊）[M].北京：化學工業出版社，2002.

[5]何學良.內燃機燃料[M].北京：中國石化出版社，1999.

作者簡介：樊瑞軍（1980-），男，碩士，研究方向：替代燃料。endprint

摘 要：文章介紹了乳化油的性能和在車輛內燃機上的應用，分析了生物柴油-甲醇乳化油的構成。發現車輛內燃機用乳化油能有效提高熱效率，明顯降低燃燒生成物碳煙及NOX排放，動力性能有所下降，尾氣中CO含量有所上升。

關鍵詞：乳化油性能；發動機性能；生物柴油；甲醇

序言

將車輛用燃油和水通過乳化劑經一定技術條件合成形成乳化油。把幾種不同特性的液體以液珠形態混合形成分散體系的合成乳化液，這種狀態下的乳化油的穩定性和分散性都不滿足車輛用的使用條件，通過油水乳化劑合成比較穩定的乳化油。與車輛用燃料柴油比較，這種合成的乳化油燃燒特性好、燃油消耗低、燃燒生成物少。

1 乳化油特性

從試驗數據分析，把合成的乳化油壓入內燃機的氣缸，在燃燒溫度漸漸升高時，合成乳化油里面的水分子先于車用燃油分子達到沸點，氣化作用使水分子產生“微爆“，將合成乳化油里面的車用燃油分子微粒化加強，乳化油的油滴和空氣形成的接觸面積加大，進一步提高合成乳化油的燃燒效率。由于乳化油水分子的“微爆”把乳化油再次霧化，使油氣更加混合均勻，減少不完全燃燒的發生，從而有效降低燃燒生成物炭煙和顆粒，使微乳化油的燃燒效率提高。把汽油和甲醇按照不同配比合成（M15：甲醇15%，M50：甲醇50%），經發動機臺架性能試驗檢測氮氧化物含量。發現合成乳化油燃燒生成物NOX含量減少（圖1）。

圖1 汽油與甲醇60N·m混合燃燒NOX

2 乳化油研究現狀

2.1 生物乳化油研究現狀

由于生物油黏度較高、酸性比較強、著火性能比較差，因此柴油內燃機不能燃燒應用，如果把車用內燃機用柴油和生物油經一定技術合成，形成的乳化油能在柴油內燃機上直接使用。研究人員在柴油機性能試驗臺上研究了合成乳化油的燃燒和排放特性。發現生物柴油的熱效率比10%生物油乳化油和0號柴油高，比 20%生物油乳化油明顯高；乳化油比生物柴油的氮氧化合物含量明顯高， 10%生物油乳化油的氮氧化合物含量與0號柴油接近；乳化油的燃燒生成物微粒比生物柴油燃燒排放含量較高，低于0號柴油的燃燒生成物微粒（圖2）。

試驗表明：這種合成乳化油可以在柴油內燃機直接使用，可以有效減少燃燒生成物NOX含量；但是燃燒時間縮短，燃油經濟性較差。

2.2 生物柴油-甲醇混合分析

生物柴油是一種生物再生替代燃料，該燃料內部有少量氧成分，能顯著降低燃燒生成物HC、CO和微粒含量，而燃燒生成物NOX含量上升，要想使其減少，混合甲醇在生物柴油中即可實現。研究人員分析了生物柴油和甲醇合成燃料對車輛內燃機特性、燃燒生成物微粒的影響因素。一臺4缸直列直噴柴油機在試驗臺上試驗，控制調節車輛內燃機的扭矩和轉速。生物柴油體積比例10%和20%甲醇。試驗表明，和車輛用純生物柴油比較，熱效率降低，比傳統柴油升高；混合燃料顯著降低車輛內燃機燃燒生成物NOX和炭煙含量， CO和NO2含量高于傳統柴油；小于中低負荷期間，與車輛用傳統柴油相比較， NO2含量占NOx的比例增加68%（表1）。

表1 混合燃料理化特性

該乳化油熱效率高于車輛燃燒用傳統柴油，燃燒生成物NOX和微粒含量減少； 燃燒生成物CO和NO2含量升高。

3 結束語

車輛內燃機用合成乳化油能使熱效率顯著提高，有效減少了車輛燃燒生成物NOX和微粒含量，車輛動力性略有下降，燃燒生成物CO含量上升。分析各方面性能，乳化油在車輛內燃機上應用，優點大于缺點。可見乳化油在我國未來的發展具有非常大的社會效益和經濟效益，前景廣闊。

參考文獻

[1]周雅文，張高勇，王紅霞.汽油微乳化技術研究[J].日用化學工業，2002，32（2）：1-4.

[2]盛酶，李為民，鄔國英.生物柴油研究進展業透視[J].中國油脂，2003，28（4）：66-69.

[3]吳可克，等.微乳柴油的制備及其性研究[J].節能技術，2003，Vo121，N06：14～21.

[4]崔英德.實用化工工藝（中冊）[M].北京：化學工業出版社，2002.

[5]何學良.內燃機燃料[M].北京：中國石化出版社，1999.

作者簡介：樊瑞軍（1980-），男，碩士，研究方向：替代燃料。endprint