车用乳化柴油最佳配比的试验研究
|
摘要
本文概要地介绍了国内外乳化油的发展与研究现状，分析了乳化柴油应用中所有存在的主要问题，提出了课题研究的主要内容、目的和意义。
以乳化油的掺水比例、乳化剂的添加量和不同的乳化工艺方法为因素，分别选择10％、20％、30％和40％的掺水比例，0.5％和1％的乳化剂添加量以及油+乳化剂和水+乳化剂两种工艺方法为水平，采用正交试验设计方案，配制了8种不同比例的乳化油，进行发动机台架性能试验和烟度检测。以发动机功率、耗油率和烟度的综合评价值为指标进行方差分析，优选最佳的乳化油配比方案。以燃用最佳配比乳化油与标准轻柴油的发动机台架性能和烟度检测对比试验结果，分析了发动机燃用该种乳化油的动力性、经济性和排放性的变化规律及其影响因素。
燃用最佳配比乳化油与燃用标准轻柴油相比：发动机的燃料经济性提高了21.3％，排放烟度降低了43.48％。试验证明，乳化油用于内燃机是可行的，节能和降污的效果明显。这对开发柴油机的替代燃料，缓解燃料供需紧张矛盾，降低燃料消耗率，减少排放烟度等都有重大意义。
In this paper development and actuality of emulsions at home and abroad described,All mostly problems are analyzed when emulsified diesel oil applied,So content,intention and meaning of problem investigations are put forward.
Taked Ratio of joined water on emulsions,quantify on emulsification and different emulsified technics as factor,10%,20%,30% and 40% Ratio of joined water,0.5% and 1% quantify on emulsification,two kind of emulsified technics of diesel oil added emulsification and water added emulsification as level,Emulsion of eight kind different mixing ratio that are performed through rig test and smoke test is prepared by using the method of orthogonal array. The test result shows that we got the optimum emulsified diesel oil of definite mixing ratio by variance analysis of power smoke and consume oil. Variety rule and influence factor of smooth operation,satisfactory performances and smoke are analyzed on the test result that the optimum emulsified diesel oil compared diesel oil through rig test and smoke test.
Burning the optimum emulsified diesel oil compared diesel oil,satisfactory performances of fuel are improved 21.3%,smoke reduced43.48%. Test proved that emulsified oil is practicable in use for diesel engines. Saving oil and exhaust emission improvement are distinct. It is important meaning to exploit substituted fuek lighten tense contradictions reduce fuel consume of engine ,reduce smoke.
以乳化油的掺水比例、乳化剂的添加量和不同的乳化工艺方法为因素，分别选择10％、20％、30％和40％的掺水比例，0.5％和1％的乳化剂添加量以及油+乳化剂和水+乳化剂两种工艺方法为水平，采用正交试验设计方案，配制了8种不同比例的乳化油，进行发动机台架性能试验和烟度检测。以发动机功率、耗油率和烟度的综合评价值为指标进行方差分析，优选最佳的乳化油配比方案。以燃用最佳配比乳化油与标准轻柴油的发动机台架性能和烟度检测对比试验结果，分析了发动机燃用该种乳化油的动力性、经济性和排放性的变化规律及其影响因素。
燃用最佳配比乳化油与燃用标准轻柴油相比：发动机的燃料经济性提高了21.3％，排放烟度降低了43.48％。试验证明，乳化油用于内燃机是可行的，节能和降污的效果明显。这对开发柴油机的替代燃料，缓解燃料供需紧张矛盾，降低燃料消耗率，减少排放烟度等都有重大意义。
In this paper development and actuality of emulsions at home and abroad described,All mostly problems are analyzed when emulsified diesel oil applied,So content,intention and meaning of problem investigations are put forward.
Taked Ratio of joined water on emulsions,quantify on emulsification and different emulsified technics as factor,10%,20%,30% and 40% Ratio of joined water,0.5% and 1% quantify on emulsification,two kind of emulsified technics of diesel oil added emulsification and water added emulsification as level,Emulsion of eight kind different mixing ratio that are performed through rig test and smoke test is prepared by using the method of orthogonal array. The test result shows that we got the optimum emulsified diesel oil of definite mixing ratio by variance analysis of power smoke and consume oil. Variety rule and influence factor of smooth operation,satisfactory performances and smoke are analyzed on the test result that the optimum emulsified diesel oil compared diesel oil through rig test and smoke test.
Burning the optimum emulsified diesel oil compared diesel oil,satisfactory performances of fuel are improved 21.3%,smoke reduced43.48%. Test proved that emulsified oil is practicable in use for diesel engines. Saving oil and exhaust emission improvement are distinct. It is important meaning to exploit substituted fuek lighten tense contradictions reduce fuel consume of engine ,reduce smoke.
引文
1 陈建国 范彩玲等．TA—1型乳化柴油的研究与实践．河南科学．1998，16(3)
2 郑尊清 许斯却．柴油机燃料的发展．小型内燃机．1998(6)．
3 贾继德 姜斯平．柴油机燃用乳化油研究评述．小型内燃机．1997(2)
4 程华定 徐美玲等．大功率柴油机乳化油节能研究．内燃机学报．1994(2)
5 何学良 詹永厚等编著，内燃机燃料．中国石化出版社．1999
6 吴东垠 田文栋等．乳化油的性质及其制备方法研究．中国能源．2000(9)
7 齐柳 穆文俊等．乳化油的开发与应用．抚顺石油学院学报，1999(3)
8 朱崇基 王新雷等．柴油掺水乳化特性的研究．内燃机学报，1993(4)
9 程华定 徐美玲．乳化燃料的物性研究．华东船舶工业学院学报，1994(4)
10 韩红路、谈黎虹等．柴油机燃用代用燃料的实用性研究．浙江农业大学学报．1997(2)
11 王明华主编．内燃机节能手册．北京：化学工业出版社，1987
12 韩红路主编．汽车发动机燃料．杭州：浙江大学出版社，1992
13 谈黎虹 韩红路等．柴油乳化器的设计及其在S195柴油机上的试验．浙江农业大学学报．1995(2)
14 韩红路 寿明耀等．S195柴油机燃用乳化油的试验研究．浙江农业大学学报．1993(3)报．1986(4)
15 崔心存等．于代用燃料的综合评述．华中工学院学报．1982(2)
16 dashi Murayama. A method to Improve the Solubity and Combustion Characteristics of Alochol -Diesel Fuel Blends.ASE Trans. 1982.1113
17 illiam H Haight .Methanol Preignition Temperature Behavior. SAE Trans, 1991,2414
18 朱灵峰、徐翠莲等．C2F-A型乳化柴油的试验研究．河南师范大学学报(自然科学版) 1997．25(3)
19 Johnson..J.C.Emulsifiers and Emulsifying Techniques.USA: Noyer Data Corporation. 1979,381
20 Siffert B. Emulsions and Emulsion Stability .Fuel.1984(6)
21 周显庸．柴油乳化技术在汽车中的应用．化学世界，1983(12)
22 王进才．乳化油——有效的节油燃料．节能技术，1990(3)
23 吴绍情．乳化燃料油．化学通报．1989(3)
24 李洪强．发展节能油降低油耗．节能．1990(2)
25 朱灵峰．柴油乳化剂在柴油机车上的应用．中国能源，1992(7)
26 北京农业机械学院主编．应用数学．北京：农业出版社，1987
27 贾继德 顾平等．涡流室式柴油机燃用乳化油对排放的影响．小型内燃机，1986(1)
28 谭正三 居钰生．涡流室式柴油机燃用乳化油时燃烧特性．江苏工学院学报．1988(2)
29 居钰生．单缸柴油机燃用乳化油时燃烧过程及性能的研究．[学位论文]江苏工学院．1986
30 鲍晓峰，刘泽砚．复式燃料发动机的开发研究．．农业机械学报1997(1)
31 鲍晓峰等．甲醇改质气在车用直喷式发动机上的应用研究．黄河汽车，1992(1)
32 程华定 徐美玲等．乳化燃料的物性研究．华东船舶工业学院学报，1984(4)
33 杨兴林，程华定．乳化油流动特性试验研究．中国工程物理学会代用燃料学术会议会议论文．1991
34 贾继德 吴正清等．涡流室式柴油机燃用乳化油时过渡工况的试验研究，小型内燃机．1994(3)
35 贾继德．柴油乳化技术及不同内相颗粒大小的乳化油在涡流室式柴油机中的试验研究．江苏工学院硕士毕业论文，1993
36 罗富强等，柴油机瞬变工况下某些喷油及性能参数变化的研究．内燃机学报，1992(9)
37 李幼鹏编著．柴油机原理．大连理工大学出版社．1992．6
38 张贵荣 陈志杰等．正确认识乳化油．河北工业科技．1999(3)
39 傅继镳．是“水变油”还是“油水混合”[N]，中国科学报．1995-07-14．
40 Mullins.P.燃油品质对发动机性能的影响．国外内燃机．1996(1)．
41 Lange W等．柴油品质对发动机排放的影响．国外内燃机．1994(1)
42 郭和军 刘治中等．燃料成分和性质对柴油机排放的影响．小型内燃机．1999(2)
43 胡真 杨庆佛等．M85甲醇燃料在EQ6100发动机上的应用的试验研究．1998(3)．
44 苗俊、谢翠霞等．燃料油掺水乳化燃烧实验与应用．沈阳工业大学学报．1995(2)
45 叶经纬．燃油掺水燃烧中若干基本问题，掺水燃料与燃烧文集．北京能源出版社．1985．
46 吴生林 李灵峰等．乳化油节能理论与实践．辽宁化工．1997(5)
47 张兹律等．应用乳化油时柴油机的燃烧和放热率．内燃机学报．1983(4)
48 贾继德 顾平．涡流室式柴油机燃用乳化油的节油效果．江苏理工大学学报．1996(1)
49 高宝三 贾继德．乳化油在涡流室柴油机中燃烧试验的研究．农业机械学报．1994(2)
50 郁飞 许勃．用正交试验设计的方法研究柴油机中排气噪声及其影响参数的关系．内燃机工程．1999(1)．
51 张铁茂 丁建国编著．试验设计多数据处理．兵器工业出版社．1999．2．
52 任露泉主编．试验优化技术．机械工业出版社．1991．
53 邓名华 范维澄．柴油机燃烧系统优化的一种新方法．内燃机学报．1999(4)
54 白新桂．数据分析与试验优化设计[M]．北京：清华大学出版社．1986．
55 梁荣光 简弃非等．改善燃油物性降低车辆发动机有害排放和节能的试验研究．内燃机工程．2000(1)．
56 楼建平 陈龙安等．乳化柴油的试验研究与分析，汽车技术．1998(9)．
57 周显庸．乳化技术在柴油汽车上的应用能源．1984(1)．
58 程毕定 杜静谋．大功率200型单缸柴油机超声乳化油节能研究．内燃机制造技术．1983．
59 张必升．乳化柴油在东风型机车上的应用研究，节能．1987(2)．
60 朱灵峰，农用乳化柴油的研究与实践，节能．1996(6)．
61 金萍、傅茂林等．一种新型柴油——水微乳化油的研究．小型内燃机．2000(1)
62 贾萍稳．柴油机燃用乳化油的试验研究．内燃机学报．1996(1)
63 中国标准出版社编．汽车国家标准汇编发动机卷(上)1999
64 郁飞编．试验设计与数据处理．中国标准出版社．1999．7
65 丁汉哲主编．试验技术．机械工业出版社．1982．7
66 Thompson RV, and Katsoulakos PS. The Application of Emulsified Fuel in Diesel Engine-Designs. Experimend Results and Theoretical Predictions. Trans I Mar E(TM) Vol 97 paper 10.
67 McSorland D, Hughes FA. Emulsified Fuels-the savings are proven. Marine Engineers Review, 1984 (6):10～11.
68 Wilson J. Instruction Manual.Preparation for installation of Tymponic Reactors on the motor vessel.
2 郑尊清 许斯却．柴油机燃料的发展．小型内燃机．1998(6)．
3 贾继德 姜斯平．柴油机燃用乳化油研究评述．小型内燃机．1997(2)
4 程华定 徐美玲等．大功率柴油机乳化油节能研究．内燃机学报．1994(2)
5 何学良 詹永厚等编著，内燃机燃料．中国石化出版社．1999
6 吴东垠 田文栋等．乳化油的性质及其制备方法研究．中国能源．2000(9)
7 齐柳 穆文俊等．乳化油的开发与应用．抚顺石油学院学报，1999(3)
8 朱崇基 王新雷等．柴油掺水乳化特性的研究．内燃机学报，1993(4)
9 程华定 徐美玲．乳化燃料的物性研究．华东船舶工业学院学报，1994(4)
10 韩红路、谈黎虹等．柴油机燃用代用燃料的实用性研究．浙江农业大学学报．1997(2)
11 王明华主编．内燃机节能手册．北京：化学工业出版社，1987
12 韩红路主编．汽车发动机燃料．杭州：浙江大学出版社，1992
13 谈黎虹 韩红路等．柴油乳化器的设计及其在S195柴油机上的试验．浙江农业大学学报．1995(2)
14 韩红路 寿明耀等．S195柴油机燃用乳化油的试验研究．浙江农业大学学报．1993(3)报．1986(4)
15 崔心存等．于代用燃料的综合评述．华中工学院学报．1982(2)
16 dashi Murayama. A method to Improve the Solubity and Combustion Characteristics of Alochol -Diesel Fuel Blends.ASE Trans. 1982.1113
17 illiam H Haight .Methanol Preignition Temperature Behavior. SAE Trans, 1991,2414
18 朱灵峰、徐翠莲等．C2F-A型乳化柴油的试验研究．河南师范大学学报(自然科学版) 1997．25(3)
19 Johnson..J.C.Emulsifiers and Emulsifying Techniques.USA: Noyer Data Corporation. 1979,381
20 Siffert B. Emulsions and Emulsion Stability .Fuel.1984(6)
21 周显庸．柴油乳化技术在汽车中的应用．化学世界，1983(12)
22 王进才．乳化油——有效的节油燃料．节能技术，1990(3)
23 吴绍情．乳化燃料油．化学通报．1989(3)
24 李洪强．发展节能油降低油耗．节能．1990(2)
25 朱灵峰．柴油乳化剂在柴油机车上的应用．中国能源，1992(7)
26 北京农业机械学院主编．应用数学．北京：农业出版社，1987
27 贾继德 顾平等．涡流室式柴油机燃用乳化油对排放的影响．小型内燃机，1986(1)
28 谭正三 居钰生．涡流室式柴油机燃用乳化油时燃烧特性．江苏工学院学报．1988(2)
29 居钰生．单缸柴油机燃用乳化油时燃烧过程及性能的研究．[学位论文]江苏工学院．1986
30 鲍晓峰，刘泽砚．复式燃料发动机的开发研究．．农业机械学报1997(1)
31 鲍晓峰等．甲醇改质气在车用直喷式发动机上的应用研究．黄河汽车，1992(1)
32 程华定 徐美玲等．乳化燃料的物性研究．华东船舶工业学院学报，1984(4)
33 杨兴林，程华定．乳化油流动特性试验研究．中国工程物理学会代用燃料学术会议会议论文．1991
34 贾继德 吴正清等．涡流室式柴油机燃用乳化油时过渡工况的试验研究，小型内燃机．1994(3)
35 贾继德．柴油乳化技术及不同内相颗粒大小的乳化油在涡流室式柴油机中的试验研究．江苏工学院硕士毕业论文，1993
36 罗富强等，柴油机瞬变工况下某些喷油及性能参数变化的研究．内燃机学报，1992(9)
37 李幼鹏编著．柴油机原理．大连理工大学出版社．1992．6
38 张贵荣 陈志杰等．正确认识乳化油．河北工业科技．1999(3)
39 傅继镳．是“水变油”还是“油水混合”[N]，中国科学报．1995-07-14．
40 Mullins.P.燃油品质对发动机性能的影响．国外内燃机．1996(1)．
41 Lange W等．柴油品质对发动机排放的影响．国外内燃机．1994(1)
42 郭和军 刘治中等．燃料成分和性质对柴油机排放的影响．小型内燃机．1999(2)
43 胡真 杨庆佛等．M85甲醇燃料在EQ6100发动机上的应用的试验研究．1998(3)．
44 苗俊、谢翠霞等．燃料油掺水乳化燃烧实验与应用．沈阳工业大学学报．1995(2)
45 叶经纬．燃油掺水燃烧中若干基本问题，掺水燃料与燃烧文集．北京能源出版社．1985．
46 吴生林 李灵峰等．乳化油节能理论与实践．辽宁化工．1997(5)
47 张兹律等．应用乳化油时柴油机的燃烧和放热率．内燃机学报．1983(4)
48 贾继德 顾平．涡流室式柴油机燃用乳化油的节油效果．江苏理工大学学报．1996(1)
49 高宝三 贾继德．乳化油在涡流室柴油机中燃烧试验的研究．农业机械学报．1994(2)
50 郁飞 许勃．用正交试验设计的方法研究柴油机中排气噪声及其影响参数的关系．内燃机工程．1999(1)．
51 张铁茂 丁建国编著．试验设计多数据处理．兵器工业出版社．1999．2．
52 任露泉主编．试验优化技术．机械工业出版社．1991．
53 邓名华 范维澄．柴油机燃烧系统优化的一种新方法．内燃机学报．1999(4)
54 白新桂．数据分析与试验优化设计[M]．北京：清华大学出版社．1986．
55 梁荣光 简弃非等．改善燃油物性降低车辆发动机有害排放和节能的试验研究．内燃机工程．2000(1)．
56 楼建平 陈龙安等．乳化柴油的试验研究与分析，汽车技术．1998(9)．
57 周显庸．乳化技术在柴油汽车上的应用能源．1984(1)．
58 程毕定 杜静谋．大功率200型单缸柴油机超声乳化油节能研究．内燃机制造技术．1983．
59 张必升．乳化柴油在东风型机车上的应用研究，节能．1987(2)．
60 朱灵峰，农用乳化柴油的研究与实践，节能．1996(6)．
61 金萍、傅茂林等．一种新型柴油——水微乳化油的研究．小型内燃机．2000(1)
62 贾萍稳．柴油机燃用乳化油的试验研究．内燃机学报．1996(1)
63 中国标准出版社编．汽车国家标准汇编发动机卷(上)1999
64 郁飞编．试验设计与数据处理．中国标准出版社．1999．7
65 丁汉哲主编．试验技术．机械工业出版社．1982．7
66 Thompson RV, and Katsoulakos PS. The Application of Emulsified Fuel in Diesel Engine-Designs. Experimend Results and Theoretical Predictions. Trans I Mar E(TM) Vol 97 paper 10.
67 McSorland D, Hughes FA. Emulsified Fuels-the savings are proven. Marine Engineers Review, 1984 (6):10～11.
68 Wilson J. Instruction Manual.Preparation for installation of Tymponic Reactors on the motor vessel.