Equipment Manufactring Technology No.8 ,2009乙醇柴油混合燃料助溶劑的試驗(yàn)研究余紅東,李會(huì)芬,莫?？?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(yàn),并通過(guò)臺(tái)架試驗(yàn)對(duì)比了添加不同助溶劑的混合燃料對(duì)柴油機(jī)性能及排放的影響。試驗(yàn)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低而上升。在1 500~ 2200 t/min時(shí), 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(guó)分類(lèi)號(hào):TK428.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672- -545X(2009 )08 -0016 -02解決乙醇-柴油混合燃料的混合穩(wěn)定性問(wèn)題，是近年來(lái)排放限值及測(cè)量方法，和GB/T 17692- -1999汽車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)凈代用燃料研究的熱點(diǎn)之一。乙醇與柴油的混合方法,通常分為功率測(cè)試方法,測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性和排放指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)三類(lèi)":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(dòng)合燃料穩(wěn)定性差而且耗能;機(jī)測(cè)控系統(tǒng)(2)超聲波混合法。制備的混合燃料穩(wěn)定時(shí)間不長(zhǎng);(3)助溶劑乳化法。加入一定比例(約1.5% ~ 5% )就可長(zhǎng)YC6170-0212期保證混合燃料的穩(wěn)定性P-。測(cè)功機(jī)柴油機(jī)此前的研究成果表明:采用醇類(lèi)助溶劑可使乙醇-柴油AVLELP-420混合燃料保持較長(zhǎng)時(shí)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(jì)排氣分析儀和柴油是通過(guò)分子間的共價(jià)氫鍵形成范德華力而相互溶解圍1試驗(yàn)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(yàn)試驗(yàn)結(jié) 果分析1試驗(yàn)儀器、用品及方案表2為相溶性試驗(yàn)數(shù)據(jù)。從中可看出:隨著助溶劑碳原子1.1 相溶性試驗(yàn)數(shù)增加和環(huán)境溫度上升,混合燃料的分層時(shí)間變長(zhǎng);在溫度為試驗(yàn)采用的是市售0#柴油，純度為99.7%的燃料乙醇，20C時(shí),燃料樣品均能穩(wěn)定存放16d以上,與此前進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)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(yàn)結(jié)果相似四。需要指出的是,ZD5E20D75的穩(wěn)定時(shí)間，低于時(shí),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(huì)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(shí)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(shí)間。試驗(yàn)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(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)備名陳型號(hào)生產(chǎn)廠(chǎng)家果也證明了該趨勢(shì)25。水浴恒溫振藹器SHZ-88江蘇金壇醫(yī)療儀器廠(chǎng)表2乙醇-柴油相溶性試驗(yàn)結(jié)果真空干燥籍DZF-1B上海博泰實(shí)驗(yàn)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(tái)架試驗(yàn)10c_2012臺(tái)架試驗(yàn)在一臺(tái)YC6J170-21型直噴中冷車(chē)用柴油機(jī)上性:燃料代號(hào)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(chē)用壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)排氣污染物中國(guó)煤化工-燃料中的體職比。MHCNMHG收稿日期:2009-05-24基金項(xiàng)目:廣西大學(xué)科研基金項(xiàng)目(X071092)作者簡(jiǎn)介:余紅東(1974- -),男,廣西來(lái)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(tái)架試驗(yàn)結(jié)果分析0.03:Z8520035-4-:ZH5E200753.1燃油經(jīng)濟(jì)性L(fǎng):2D5E200715 J從圖2中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)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(guò)公式喚轉(zhuǎn)迷rin囝4不同助溶劑混合燃料co排放對(duì)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(jì)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(guò)濃或過(guò)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(shí)驗(yàn)結(jié)果表明呵,乙醇混合燃料的耗率后,ZD5E20D75與柴油的曲線(xiàn)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(shí)甚至還有所降低，說(shuō)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(duì)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(mǎn)足移動(dòng)通信發(fā)展對(duì)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(yè))4結(jié)束語(yǔ)[3]張潤(rùn)鐸,賀泓,張長(zhǎng)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(bào)(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(dòng)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(duì)不同添加劑感受性的研NOx排放均呈上升趨勢(shì), 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(shí),ZH5E20D75的煙度最低,[7]李會(huì)芬.乙醇柴油助溶劑及混合燃料榮油機(jī)的試驗(yàn)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(dòng)機(jī)燃用乙醇柴油混合燃料的試驗(yàn)研究[D] 南寧:廣角對(duì)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(bào), 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(yàn)研究[小].內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào)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(guó)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