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1、关于单缸柴油机代用燃料问题分析 摘要：单缸柴油机排放污染方面很严峻，这些单缸柴油机被普遍用作手扶拖拉机、农用三轮车和四轮车、农用排灌、小型船舶等小型车辆的动力装备。本文分析了目前柴油机排放污染的严峻性，探讨探讨关于运用非石油系液体燃料，即醇类燃料和各种植物油燃料。经过比较分析，植物油可以与柴油作任何混合比的混合燃料运用，最有可能成为柴油机的代用燃料，不但能削减不行再生能源的负担，还能削减对空气的污染。 关键词：柴油机；代用燃料；植物油 中图分类号：TK42 文献标识码：A 文章编号：1016-431117-0314-02 1 单缸柴油机排放污染问题 单缸柴油机排放污染方面很严峻，这些单缸柴油机
2、被普遍用作手扶拖拉机、农用三轮车和四轮车、农用排灌、小型船舶等小型车辆的动力装备。因为此产品的科学技术投入少，性能远远赶不上国外的水平，加上社会经济发展的遗留问题，行业发展太快，生产厂家增多，投资不集中，以及这些年许多民营企业用低装配廉价的销售手段参加进来，导致单缸柴油机的生产过剩，产品质量得不到保证，出现许多投诉状况。不难看到，这样的事情持续发生会给企业的发展带来很大的负面影响。在此呼吁，政府不仅要监管城市车辆的污染排放，还要加强对农用车及动力机械排放的限制。 2 柴油机的代用燃料问题 内燃机基本消耗燃料就是石油，所以一些发达国家重视这一问题，并主动探究解决方案，找到代用燃料。 现在人们探讨
3、的主要是醇类燃料和各种植物油燃料作为代用燃料。醇有很高的辛烷值，所以挥发性强，且简单跟汽油溶解，用它来作汽油机燃料比较合适；植物油能和柴油以随意比例混合作用，被看作是最有可能成为的柴油机的代用燃料。 生物柴油属于可再生能源，它的产生过程是通过大豆油、菜籽油等植物油、动物脂肪等脂类物质，在低碳醇和催化剂反应后，把甘油脂甘油基提炼出来，构成含有可再生原料、易生物降解、含硫量少、没有芳香茎等优点的长链脂肪酸单酯类物质。它的燃烧性能不次于0号石油柴油，从排放性能上讲比石化柴油强，有利于爱护环境，对发动机的保养也省时省力。生物柴油的产生令世界瞩目。现在又独创了超临界流体法，代替了生产生物柴油时用的酸、碱
4、等催化剂，即省去了催化剂的运用。 欧洲多以菜籽油为原料生产生物柴油，如德国汽车制造商大多运用从油菜籽中提炼的生物柴油，因此在德国生物柴油也被称为“油菜籽甲脂”。菜籽油生物柴油在合适的条件下可保持良好排放性能的状况下削减NOx排放量，添加剂EGR对此有促进作用，氧化安定性比较好。因此，菜籽油生物柴油有广袤发展前途，其主要生产方法有化学法、酶法和超临界流体法。 依据我国石油少，但制醇原料、植物油作物比较多的状况，可以把植物油作为柴油的代用燃料，以备时常之需。从资源优化的角度，即原料产地农村比较适合实行此方法。可是植物油跟柴油的物理、化学性质不太一样，存在雾化特性、混合、着火和燃烧特性的不同。虽然柴
5、油与籽油物性参数不一样，但经过各种喷射压力和时间见证，喷雾穿梭的路程特性是一样的，基本没有区分，表明经过喷射压力的改变，两种燃料的喷雾锥角其实相差不大。所以，即使不变更柴油机的结构及喷射条件，这两种燃料的喷雾宏观性指标大体也是一样的。以上所述，在气缸内空气运动对喷雾结构的作用和喷雾对空气的涡流及由此引起的流场改变都是基本上一样的，燃料和空气混合是没有问题的，不用在进气系统上做大的改装。一样的喷油压力，柴油的雾滴平均直径要比菜籽油的还小，也许小7.5%。一样条件下，轻柴油的着火延迟期比纯菜籽油要短差不多1倍，跟气缸压力有关。假如让喷油压力上升多于10kg/cm2，那么在喷油及燃烧特性上两者大致一
6、样。此外，菜籽油可预热，因温度上升时其粘性系数会快速下降，利用喷油提前角的方法可以让其着火时间和柴油的一样。 菜籽油的低热值即使比柴油的小8%10%左右，但其体积热值和柴油基本一样，所以其实柴油机功率和扭矩并没有削减，基本上不会影响柴油机的动力性能。 从经济性能上看，即使燃用菜籽油比燃用柴油在柴油机中的油耗比多约10%，但菜籽油含氧量大大超出于柴油的含氧量，使菜籽油的过量空气系数小，燃烧速度较高，充分利用热量，它的指示热效率比柴油还高。 因为菜籽油氧的含量高，碳的含量低，所以能完全燃烧，而且排放的碳烟等污染物要少于柴油的燃烧。加上菜籽油能很快燃烧，温度下降得快，致使氮氧化合物含量比较少，削减排
7、放污染，对环境爱护有着极大的意义。 另外菜籽油还具有如下特点，润滑性能好，不会增加油泵、油嘴、柱塞偶件磨损。可与柴油作任何比例混合，并没有分层效应，假如菜籽油比例在20%以下，则柴油机结构和喷油提前角都不必变更，其整机动力性和经济性基本不变；此外其凝点低，即使在寒冷地区也不易冰冻。不足之处是菜籽油着火温度高，冬季冷车起动有肯定的困难。 3 结束语 在国内，基本上全部的单缸柴油机都是用在农业生产上的，所以该产品质量的优劣会干脆影响到农夫的切身利益及健康平安。虽然柴油机污染物排放不是空气污染最主要的缘由，但处理不当同样对环境也会产生威逼，所以为了我们的生存环境，生产厂家和运用者都要以身作则。植物油
8、是可以作为柴油机的代用燃料运用的，菜籽油属于可再生的能源，例如菜籽油的来源可以是买来的簇新的未用的，更可以是用过的废油，甚至是地沟油，还能降低汽车尾气污染物排放，有利于环境爱护，创建一个绿色的世界。 虽然国家对于农业上运用能源及动力燃料有相关的制度法规，但是，石油是不行再生资源，最终会用之殆尽。所以，利用植物油作为柴油机的代用燃料，既解决了能源短缺问题，又能帮助有效地解决污染排放问题。 参考文献： 1何邦全，王建昕，阎小光.柴油机含氧燃料的探讨进展J.农业机械学报，2003，. 2张振乾，官春云.菜籽油生物柴油的生产方法探讨进展J.农业工程学报，2022：304-308. 3陈洪龙.沼气-柴油双燃料单缸柴油机的改装与运用J.南方农机，2022. 4范英，蔡昌贵，黄韶炯.单缸柴油机电控系统ECU的开发J. 农机化探讨，2022. 5杨洋，邵国华，郑和瑞，李旁，林九冬，谢峰.80缸径单缸柴油机直喷燃烧系统的开发探讨J.内燃机与动力装置，2022. 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页