乙醇/柴油燃料配制和对柴油机性能影响的模拟
2012-03-07张志强赵福全于冠军韩杰磊
同济大学学报(自然科学版) 2012年8期
张志强,赵福全,2,于冠军,韩杰磊
(1.同济大学汽车学院,上海201804;2.浙江吉利汽车研究院有限公司,浙江杭州311201)
随着全球气候恶化和温室效应加剧,以及近年来逐渐形成的对发展低碳经济的要求和不断更新的日益严苛的排放法规,柴油机凭借其在CO2排放和油耗方面的优势,在商用车和乘用车领域内所占份额不断扩大,这给柴油的市场供应提出了一个巨大的考验.据统计,2010年12月底中国石化生产柴汽比已经高达2.17[1],以致需要大量进口原油来炼制出满足需求的柴油.
燃料乙醇作为一种可再生能源,可通过对含淀粉的农产品或含纤维素的废弃作物发酵制取.目前,乙醇/汽油混合燃料已经得到大量的研究和应用[2-4].乙醇作为含氧燃料,与柴油形成混合燃料将能够有效地减少柴油机的碳烟(soot)和未燃碳氢[5],同时也能够很好地缓解目前柴油的供需紧张问题.
由于乙醇分子为极性结构,而柴油具有非极性分子结构的特点,导致乙醇和柴油之间无法直接形成均匀和稳定的混合燃料.同时,乙醇/柴油混合燃料的物性参数随着乙醇体积分数和温度的不同而出现较大变化,这对柴油机的燃料喷射、燃烧和排放特性带来重要的影响.
本文首先根据相似相溶原理选择四种助溶剂(分别为两种醇类和两种酯类),对其助溶特性和长期稳定性进行研究;然后对配制得到的乙醇/柴油混合燃料进行密度、表面张力和黏度等物性参数进行测试和分析,研究其随乙醇体积分数和温度的变化规律;……
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