Equipment Manufactring Technology No.8 ,2009乙醇柴油混合燃料助溶劑的試驗研究余紅東,李會芬,莫海俊,陸志思,黃錦成(廣西大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,廣西南寧530004)摘要:選用正丁醇、正庚醇和正葵醇作為乙醇-柴油混合燃料助溶劑(混合燃料的體積比為助溶劑:乙醇:柴油= 5 :20 :75)進(jìn)行相溶性試驗,并通過臺架試驗對比了添加不同助溶劑的混合燃料對柴油機(jī)性能及排放的影響。試驗結(jié)果表明:隨著正構(gòu)醇分子量增加和環(huán)境溫度.上升,混合燃料相溶穩(wěn)定性增加。燃油經(jīng)濟(jì)性變好;HC和NOx排放隨助溶劑分子量增加和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速降低而上升。在1 500~ 2200 t/min時, ZH5E20D75的煙度最低,其余轉(zhuǎn)速下則以ZD5E20D75為最低。關(guān)鍵詞:乙醇;柴油;混合燃料;助溶劑;排放中國分類號:TK428.9文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1672- -545X(2009 )08 -0016 -02解決乙醇-柴油混合燃料的混合穩(wěn)定性問題，是近年來排放限值及測量方法，和GB/T 17692- -1999汽車用發(fā)動機(jī)凈代用燃料研究的熱點之一。乙醇與柴油的混合方法,通常分為功率測試方法,測試發(fā)動機(jī)的外特性和排放指標(biāo)。實驗裝置簡三類":圖如下:(1)機(jī)械混合法。乙醇添加體積比-般不高于10%只,混FC22102 軒能油耗儀FC2000 發(fā)動合燃料穩(wěn)定性差而且耗能;機(jī)測控系統(tǒng)(2)超聲波混合法。制備的混合燃料穩(wěn)定時間不長;(3)助溶劑乳化法。加入一定比例(約1.5% ~ 5% )就可長YC6170-0212期保證混合燃料的穩(wěn)定性P-。測功機(jī)柴油機(jī)此前的研究成果表明:采用醇類助溶劑可使乙醇-柴油AVLELP-420混合燃料保持較長時間穩(wěn)定相溶叨,而且從理論.上分析,乙醇|rY-100不透光煙度計排氣分析儀和柴油是通過分子間的共價氫鍵形成范德華力而相互溶解圍1試驗裝置圉的,加入高碳醇助溶劑,可增加混合燃料中的氫鍵數(shù)量,從而可提高乙醇-柴油混合燃料的相溶穩(wěn)定性啊。2相溶性試驗試驗結(jié) 果分析1試驗儀器、用品及方案表2為相溶性試驗數(shù)據(jù)。從中可看出:隨著助溶劑碳原子1.1 相溶性試驗數(shù)增加和環(huán)境溫度上升,混合燃料的分層時間變長;在溫度為試驗采用的是市售0#柴油，純度為99.7%的燃料乙醇，20C時,燃料樣品均能穩(wěn)定存放16d以上,與此前進(jìn)行的實驗助溶劑分別為正丁醇、正庚醇和正癸醇。在進(jìn)行相溶性試驗結(jié)果相似四。需要指出的是,ZD5E20D75的穩(wěn)定時間，低于時,按先后順序分別加人柴油.乙醇和助溶劑(混合燃料的體ZH5E20D75。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)指出，當(dāng)助溶劑的碳原子數(shù)大于積比為助溶劑:乙醇:柴油= 5:20:75),搖勻后靜置,在溫度分10,乙醇混合燃料的穩(wěn)定性會下降。由于影響乙醇-柴油混合別為20°和10C的恒溫條件下,觀察并記錄出現(xiàn)分層時所經(jīng)燃料穩(wěn)定性的主要因素，是柴油的組成和含水量以及環(huán)境溫歷的時間。試驗設(shè)備如表1所示。度。環(huán)境溫度越高,燃料組分間的互溶度越大,而且正構(gòu)醇的餐1 相溶性試驗設(shè)備分子量越大,容水量越大,混合燃料的穩(wěn)定性也越好,實驗結(jié)備名陳型號生產(chǎn)廠家果也證明了該趨勢25。水浴恒溫振藹器SHZ-88江蘇金壇醫(yī)療儀器廠表2乙醇-柴油相溶性試驗結(jié)果真空干燥籍DZF-1B上海博泰實驗設(shè)備有限公司SCD-189CGB青島海爾特種電冰柜有限公司溫ZB5E20D752HSE20D75ZD5E20D752016d22d181.2臺架試驗10c_2012臺架試驗在一臺YC6J170-21型直噴中冷車用柴油機(jī)上性:燃料代號中E代表乙醇.D代表柴油,Z8.ZH,ZD分別代表正丁幕、進(jìn)行，依據(jù)GB 17691- -2001 車用壓燃式發(fā)動機(jī)排氣污染物中國煤化工-燃料中的體職比。MHCNMHG收稿日期:2009-05-24基金項目:廣西大學(xué)科研基金項目(X071092)作者簡介:余紅東(1974- -),男,廣西來賓人,講師,碩士,主要從事內(nèi)燃機(jī)節(jié)能與排放控制的研究。16《裝備制造技術(shù)>2009年第8期3臺架試驗結(jié)果分析0.03:Z8520035-4-:ZH5E200753.1燃油經(jīng)濟(jì)性L:2D5E200715 J從圖2中的實驗結(jié)果來看,正構(gòu)醇助溶劑的分子量越大，0.0M燃油經(jīng)濟(jì)性越好。雖然助溶劑在混合燃料中的比例只有5%,但是由于低熱值相差明顯(正丁醇、正庚醇和正癸醇的低熱值20014001600180020002002400 2600分別為3.10 MU/ kg,39.75 MJ/kg,41.84 MJ/kg),經(jīng)過公式喚轉(zhuǎn)迷rin囝4不同助溶劑混合燃料co排放對比算后，混合燃料的低熱值也有所不同(分別為38.76 MJ/kg,38.99 Ml/kg, 39.09 MJ/kg),估計此差異是造成油耗率變化的3.4 HC排放主要原因之- -。觖氧、混合氣局部過濃或過稀,以及壁面激冷效應(yīng),是HC此外，將混合燃料油耗率折算為與柴油等熱值的當(dāng)量油產(chǎn)生的主要原因。以前的實驗結(jié)果表明呵,乙醇混合燃料的耗率后,ZD5E20D75與柴油的曲線在中高轉(zhuǎn)速下基本重合,在HC排放較柴油要高。從圖5分析:使用各種混合燃料的HC低轉(zhuǎn)速時甚至還有所降低，說明柴油機(jī)使用混合燃料具有較排放2009年第8期示:聲表面波中心頻率為146.8 MHz,聲表面波在Zn0薄膜上picoeletric thin films for saw flers[J.Materials Science in Semicon-的傳播速度為5872 m/s。下一步將在Zn0薄膜的摻雜改性及ductor Pesvg1999 23).247 -252.襯底對Zn0薄膜SAW特性的影響方面，做進(jìn)- -步的研究, 以[2] Guanghui Ning, Xiaopeng Zhao, Jia Li Structure and opical propetiesof MgzZn120 nanoparticles prepred by sol - gel method[J]. Optical Ma滿足移動通信發(fā)展對濾波器的要求。trials,2004,27(1);1-5.[3]F. K. Shan, Y. s. Yu. Optical popertie o pure and AI doped ZnO thin參考文獻(xiàn):films fabricated with plaema produced by excimer laser [0]Thin Solid[1] N. W. Emanetolu, C. Gorla, Y. Liu, s. Liang, Y. la. Epitaxial ZnOhlns,203.435(1):174 -178.C- -axis Oriented ZnO Piezoelectric thin Film Preparedby RF Magnetron Sputtering for saw FiltersHUANG Wei- -hua(Guangxi Technological Cllee of Machinery and Electricity, Nanning 530007,China)Abstract:Well- crysalalized Zn0 thin flm with high (02) orentation was prepared by RF magnetron sputtering on PVTi/Si02/Si substrates.Interdigial transducer (IDT) eletrode with 40μ m wavelength was fabricated by lift- off method based on photolithograph techniques. Thethickness of the Al electrode was about 200nm. The oriention of the film was studied using X. -ray difraction. The surface morphology wasinvestigated using scanning electon microscopy (SEM). SAW flter was measured by Network Analyzer. The center frequency of the filter is146.8MHz, the acoustie velocity is 5872m/s.Key words: Zn0 flm; lif of; SAW; IDT(上接第17頁)4結(jié)束語[3]張潤鐸,賀泓,張長斌等.乙醇柴油混合燃料的制備工藝和廢氣的排放特性[I環(huán)境科學(xué), 2003, 244); 1-6.(1)隨著正構(gòu)醇分子量的增加,混合燃料相溶穩(wěn)定性增[4古文英.史權(quán),彭勃.乙醇柴油的物化性質(zhì)研究[]煉油技術(shù)與工程, 2005, 35(5):39-42.加燃油經(jīng)濟(jì)性變好;[5]古文英史權(quán).彭勃,徐春明.乙醇柴油的研究現(xiàn)狀I(lǐng)西安石油(2)各燃料的cO排放基本- -致;大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)。2004, 196):57-62.(3)隨著助溶劑分子量增加和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速降低,HC和[6]藺建民,朱同榮,黃燕民,等.乙醇柴油對不同添加劑感受性的研NOx排放均呈上升趨勢, ZDSE20D75的排放最小;究[J].石油煉制與化工,2006, 37(6):51-55.(4)在1500~2200r/min時,ZH5E20D75的煙度最低,[7]李會芬.乙醇柴油助溶劑及混合燃料榮油機(jī)的試驗研究[D].南其余轉(zhuǎn)速下則以ZDSE20D75為最低。寧:廣西大學(xué),08.8[8] RSHAD Ahmed. Dieel fuel compoition [P]. Us Patent: US 2002/092228 A1.2000.川李冠峰，陳亮.李遂亮，王導(dǎo)南.李岱峰,王新威柴油機(jī)供油提前[9] 李雙定。發(fā)動機(jī)燃用乙醇柴油混合燃料的試驗研究[D] 南寧:廣角對乙醇/柴油混合燃料經(jīng)濟(jì)性的影響[]農(nóng)業(yè)工程學(xué)報, 2006,西大學(xué),2008.22(12): 90-93.[10]刑元,堯命發(fā),張福根,等.乙醇與柴油混合燃料燃燒特性與排放(2]張克范,馬偉東,馮文生,楊建萍.乙醇柴油混合燃料的應(yīng)用研究特性的試驗研究[小].內(nèi)燃機(jī)學(xué)報2007,25():24-29.0]柴油機(jī), 2005, 27( 1): 21-23.Experimental Investigation on Additives of Ethanol- -diesel BlendsYU Hong dong,LI Hui-fen,MO Hai-jun,LU Zhi- si, HUANG Jin cheng(School of Mechanical Engineering, Guangxi University, Nanning 530004,China)the proportion of the additives, ethanol and diesel is 5%, 20% and 75%, respectively. The engine perormance and emissions of dfferentblends were alo tested. Resuls showed that: the fuele' stability improved a中國煤化工culer weight odn- alkanoland ambient temperature; while HC and NOx emission increased in accordanE and the decrease of enginespeed. The lowest smoke opacity was achieved when fueled by ZHSE20D75YHC N M H Ghe ZDSE20D75 at the restrevs.Key words: ethanol; diesel fuel; blends; additive; emission43