直喷式柴油机燃用生物柴油的性能与排放研究

摘要

本文首先对国内外的能源状况进行了总结，认识到世界各国正面临着两大压力，一是石油资源不足，二是环境污染严重，因此在发动机上除采用各种节能措施以更有效地利用现有能源外，寻找新一代能源，则是更为主动的减少对石油资源过分依赖的途径。生物柴油作为一种新兴的绿色能源，己引起国内外科研工作者的高度重视。 本文首先对生物柴油的制备方法和物理化学性质进行了总结，并与柴油的物理化学性质进行了对比，总体上认为生物柴油与柴油性质接近，可以直接用生物柴油替代柴油。 本文还对生物柴油的粘度进行测定，并且与同温度下--10＃柴油的粘度进行对比，发现实验所用生物柴油的粘度比同温度下--10＃柴油的粘度高出0.87倍。 此后，在单缸直喷式柴油机不作任何调整的情况下燃用生物柴油，对发动机的性能及排放进行测定，并与燃用--10＃柴油时的性能与排放进行对比，发现动力性方面，生物柴油的有效功率低于柴油，生物柴油的最大有效功率比柴油的最大有效功率大约低9.7％；生物柴油的燃油消耗率高于柴油，这主要是因为生物柴油的热值低于柴油，但经济性要综合考虑生产成本及使用成本。排放方面，在同样的工况下，生物柴油的CO排放量，HC排放量及烟度排放均低于柴油，而NO<,x>排放量要略高于柴油，这主要是因为生物柴油分子中含氧，容易使其完全燃烧，但也正因为如此，容易造成高温富氧的环境，促进NO<,x>的生成。另外，发动机燃用生物柴油时的噪声要低于柴油，声功率级大约比柴油低5.4dB。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1前言

1.1.1石油资源紧缺

1.1.2环境污染加剧

1.1.3寻找清洁新型能源

1.2汽车替代燃料生物柴油的研究进展

1.2.1概述

1.2.1国外对生物柴油的研究现状

1.2.2我国生物柴油的发展现状

1.3发展生物柴油的意义

1.4本文的主要研究内容

第二章生物柴油的理化特性及制备方法

2.1生物柴油的物理化学特性

2.1.1十六烷值

2.1.2粘度及冷凝点温度

2.1.3闪点和燃点

2.1.4热值

2.1.5稳定性

2.2生物柴油的制备

2.2.1制备生物柴油的原料

2.2.2生物柴油的制备方法

第三章粘度测定实验及发动机性能实验

3.1粘度测定实验

3.1.1实验介绍

3.1.2实验主要仪器

3.1.3实验操作步骤

3.1.4实验数据说明

3.2发动机性能实验

3.2.1发动机台架布置

3.2.2实验用发动机参数

3.2.3 AVL排放分析义测量参数

3.2.4 YD-1型全自动烟度计性能指标

3.2.5实验用生物柴油物化性质

第四章柴油与生物柴油性能及排放对比分析

4.1柴油机排气污染物的生成机理及控制

4.1.1概述

4.1.2一氧化碳CO的生成机理

4.1.3碳氢化合物HC的生成机理

4.1.4氮氧化物NOx的生成机理

4.1.5微粒PM的生成机理

4.1.6控制柴油机排放的主要途径

4.2实验结果分析

4.2.1动力性与经济性对比

4.2.2排放性对比

4.2.3噪声测量及对比

第五章总结与展望

5.1全文总结

5.2工作展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文