生物柴油及發動機特性綜述

生物柴油及發動機特性綜述

相比傳統柴油燃料，生物柴油無毒易降解、燃點高易保存、原料豐富無污染，并且其出色的潤滑特性能夠增加柴油機使用壽命。此外，還能減少多環芳烴等廢氣排放，提高柴油機性能。但其粘性過高、揮發性較低，解決措施主要包括預加熱、調配、微乳劑、熱裂解和酯交換反應等。通過預熱法，將生物柴油與柴油混合，在生物柴油中加入甲醇、乙醇等微乳劑，高溫下將生物燃油裂解為烷烴、烯烴等易燃物，可以在一定程度上改善生物燃料的性能，但都只能作為短期試驗用。酯交換反應擁有廣闊的發展前景，通過工業酒精在堿性催化劑的作用下將植物中的甘油三脂轉化為脂類和甘油。研究表明，最佳條件下得到的生物柴油，其物理特性、化學特性和熱特性符合美國材料試驗協會標準。

熱效率（BTE）是用來分析燃料燃燒過程及其動力轉換能力，而燃油消耗率（BSFC）是指相同柴油功率輸入下燃油泵的供油量。選取這兩個參數作為柴油機性能評判標準，同時選擇CO、HC、NOx和煙密度作為排放參數。依據這些參數值介紹了19種不同成分的生物燃料對發動機性能和排放的影響，對比分析了廢氣再循環系統（EGR）和其它減少NOx排放方法。結果表明：①粘性低、霧化程度高的生物燃料BTE高、BSFC低；②EGR依然是最適用于減少NOx排放的方法；③將柴油機零件涂上陶瓷材料能夠減少熱量損失，提高熱效率，減少HC和CO排放,但由于溫度過高會增加NOx的排放。

未來研究工作還需要注意以下方面：①加入防凍劑保證生物燃料的冷流動性能；②將油渣作為生物燃氣原料的加工方法；③柴油機中混合燃料的噴射時間；④乙醛排放監測。

刊名：Renewable and Sustainable Energy Reviews（英）

刊期：2013年第22期

作者：D.Subramaniam et al

編譯：張為榮