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《甲醇柴油混合燃料現(xiàn)狀研究分析.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第52卷第7期V01．52No．7農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程AGRICUIJTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERING2014年7月Julv2014doi：10．3969巧．issn．1673—3142．2014．07．007甲醇柴油混合燃料現(xiàn)狀研究分析張更云，陳龍，李若亭，趙文柱flo0072北京市裝甲兵工程學(xué)院機(jī)械工程系)[摘要]分析了柴油機(jī)代用燃料中的一種——甲醇柴油。通過(guò)對(duì)比甲醇和柴油理化特性的優(yōu)缺點(diǎn)，比較凝點(diǎn)、沸點(diǎn)、汽化潛熱等得出甲醇用作柴油機(jī)代用燃料的可行之處。并結(jié)合當(dāng)前甲醇柴油研究現(xiàn)狀及現(xiàn)今柴油機(jī)燃用甲醇柴油的不同方式，對(duì)甲醇柴油在內(nèi)燃機(jī)中的應(yīng)用前景
2、進(jìn)行了探討，為今后將甲醇柴油作為代用燃料在現(xiàn)今裝備中使用提供支持。[關(guān)鍵詞]甲醇柴油；代用燃料；理化特性[中圖分類號(hào)]TE665[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A[文章編號(hào)]1673—3142(2014)07一0027一030引言近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，液體燃料的消耗量持續(xù)增長(zhǎng)，石油短缺問(wèn)題日益突出。而柴油機(jī)由于其熱效率高、燃油經(jīng)濟(jì)性好、爆發(fā)壓力較高、輸出扭矩較大、C0和CH排放量低等優(yōu)點(diǎn)，在汽車上得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。盡管柴油機(jī)在動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)眭方面有很大的優(yōu)勢(shì)，但在其排氣中含有大量微粒，能長(zhǎng)期懸浮于大氣中，易被人體吸收而沉積在肺泡內(nèi)，對(duì)人體健康造成極大危害。因此．內(nèi)燃機(jī)除應(yīng)注重節(jié)能研究外
3、，還應(yīng)致力于研究開(kāi)發(fā)新的代用燃料。而醇類是烴基與羥基組成的化合物，從本質(zhì)上決定了醇類可成為替代石油系燃料的內(nèi)燃機(jī)燃料。其中甲醇可由天然氣制得，也可以由煤炭直接提煉而得，儲(chǔ)存比較方便，并且由于甲醇含氧量要明顯高于柴油，因此甲醇柴油混合后可以降低碳煙的排放。目前甲醇柴油的研究在很多國(guó)家已經(jīng)得到很大重視，但我們國(guó)家對(duì)于甲醇柴油的研究還處于探索研究階段。對(duì)于甲醇收稿日期：2014一03—25修回日期：2014一04一01柴油的推廣應(yīng)用，對(duì)其理化性質(zhì)和混合燃料的性質(zhì)研究就迫在眉睫。1甲醇的優(yōu)缺點(diǎn)1．1甲醇的優(yōu)點(diǎn)1)辛烷值高，可提高壓縮比和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性。2)甲醇含氧50％，汽化潛熱高
4、，可降低最高燃燒溫度，發(fā)動(dòng)機(jī)用甲醇可實(shí)現(xiàn)無(wú)煙排放，N0戈和c0也很低。甲醇十六烷值低，自燃性差，柴油機(jī)燃用甲醇時(shí)需有助燃措施[1]。1_2甲醇的缺點(diǎn)1)有毒，不可入口入眼，以防失明甚至死亡。2)沸點(diǎn)低，供油系統(tǒng)中易發(fā)生氣阻。3)對(duì)有色金屬和橡膠有腐蝕作用，因此對(duì)燃油系統(tǒng)構(gòu)件使用的材料和結(jié)構(gòu)要采取相應(yīng)措施，如采用耐溶脹的硫化橡膠，不銹鋼油箱，聚四氟乙烯油管等。4)排氣中有未燃醇和醛等有害氣體，須進(jìn)行排氣后處理。腫訓(xùn)堍d腦止‰娑僦枷～刪一一～啡受簍一H齜nk雌裟呼黛羔蝴～一扎岫_蔞i．，m蚶蕓呻訕№～岫m刪A"¨{
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8、i一一～一一一一一28農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程由上述優(yōu)缺點(diǎn)可以直觀得出，甲醇的辛烷值較高，十六烷值較低，和柴油的性質(zhì)相差較大，故甲醇在柴油機(jī)上的應(yīng)用具有一定難度。但由于甲醇燃料“含氧”的特點(diǎn)，燃燒時(shí)理論上所需空氣只有柴油的50％左右，對(duì)于改善擴(kuò)散燃燒時(shí)生成的碳煙和微粒具有積極的作用，因此甲醇在柴油機(jī)上的應(yīng)用變得可行。2甲醇柴油理化性質(zhì)對(duì)比通過(guò)對(duì)比表1中甲醇與柴油的理化特性．得出甲醇作為替代燃料的優(yōu)點(diǎn)。(1)甲醇分子質(zhì)量小、分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，甲醇含氧量達(dá)50％，所以其燃燒速度快，有利于降低碳煙排放。(2)甲醇的凝點(diǎn)和沸點(diǎn)較
9、低。這說(shuō)明甲醇蒸發(fā)快，有助于燃油空氣混合氣的快速形成并且均勻，有利于完全燃燒。沸點(diǎn)低可以保證內(nèi)燃機(jī)在低溫下正常工作。(3)甲醇的黏度比柴油低，因此其霧化程度比柴油更好，對(duì)于內(nèi)燃機(jī)來(lái)講更有利。(4)甲醇空氣混合的熱值沒(méi)有明顯低于柴油與空氣混合氣的熱值。(5)甲醇的氣化潛熱是柴油3～5倍。在甲醇與柴油混合時(shí)，會(huì)降低混合氣溫度，導(dǎo)致燃料與氣體的比值減小，增加氣體體積，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒，提高效率，并且進(jìn)氣溫度的降低也可以抑制表1甲醇柴油理化性質(zhì)Fig．1ThephysicOchemicalprOpertiesOfmethanOldieselN0戈和碳煙的形成[2]。作為柴油機(jī)代用燃料
10、，甲醇雖然具有上述幾個(gè)優(yōu)勢(shì)，但其缺點(diǎn)也是很明顯的：1)甲醇的十六烷值僅為3～5，約為柴油的1／20，柴油機(jī)穩(wěn)定燃燒的要求是十六烷值在40以上．甲醇不易被點(diǎn)燃。2)甲醇的自燃溫度為465℃，而相比柴油的自燃溫度僅為220℃，因此甲醇自發(fā)著火的能力也較差。3)甲醇的氣化潛熱大，可以改善燃燒，提高效率，但是高氣化潛熱產(chǎn)生的冷卻效應(yīng)在發(fā)動(dòng)機(jī)低速、低負(fù)荷時(shí)會(huì)產(chǎn)生不利的影響。4)甲醇的熱值低，不到柴油的1／2。如果通過(guò)增加燃料噴射量來(lái)改善，就會(huì)加大供油系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。因此不直接將甲醇在柴油機(jī)中燃燒
