柴油機和添加生物柴油的低散熱發動機的性能比較

柴油機和添加生物柴油的低散熱發動機的性能比較

最新調查顯示，柴油燃料的消耗高于汽油幾倍，從植物油中提煉的一種甲基酯是合適的柴油替代物。直接使用純凈的柴油不僅達不到較好的性能，還會造成發動機一些部件的損傷。柴油機產生的熱量僅有1/3用于功率輸出，為了最大限度地保留產生的熱量，對于生物柴油來說，熱障涂層發動機是首選，這種低散熱發動機的活塞頭和氣門外部有一層厚度為0.5mm的氧化鋯陶瓷。

試驗使用的甲基酯是通過米糠油在乙醇作催化劑的條件下制得的。雖然酯交換過程使植物油的燃料性質與石油柴油接近，但生物柴油的粘度仍然高于柴油。因此，傳統柴油機在使用生物柴油時，噴射前要預熱，以降低其粘度。低散熱發動機的概念是存儲燃燒熱，以提高氣缸內氣體溫度。因此，其燃燒室溫度較高，在使用生物柴油時不用預熱，可縮短點火延時，增加擴散燃燒時間并減少預混燃燒。

低散熱發動機中高工作溫度使燃燒過程接近完全燃燒，使用生物柴油的低散熱發動機在最大負荷下未燃盡的碳氫化合物水平明顯下降，這一方面是由于較高的燃燒溫度，另一方面是由于生物柴油中有充足的氧。而燃燒室內溫度的升高也促進了NOx的形成，這個問題可以通過其它合適的方法來解決，比如優化廢氣再循環系統（EGR）、噴水冷卻等。

A.R.Pradeep Kumar et al. 2012IEEE-International Conference On Advances In Engineering,ScienceAnd Management(lCAESM),Nagapattinam,March 30-31,2012.

編譯：周沖