甲醇柴油混合燃料现状研究分析.pdf

《甲醇柴油混合燃料现状研究分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第52卷第7期V01．52No．7农业装备与车辆工程AGRICUIJTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERING2014年7月Julv2014doi：10．3969巧．issn．1673—3142．2014．07．007甲醇柴油混合燃料现状研究分析张更云，陈龙，李若亭，赵文柱flo0072北京市装甲兵工程学院机械工程系)[摘要]分析了柴油机代用燃料中的一种——甲醇柴油。通过对比甲醇和柴油理化特性的优缺点，比较凝点、沸点、汽化潜热等得出甲醇用作柴油机代用燃料的可行之处。并结合当前甲醇柴油研究现状及现今柴油机燃用甲醇柴油的不同方式，对甲醇柴油在内燃机中的应用前景

2、进行了探讨，为今后将甲醇柴油作为代用燃料在现今装备中使用提供支持。[关键词]甲醇柴油；代用燃料；理化特性[中图分类号]TE665[文献标志码]A[文章编号]1673—3142(2014)07一0027一030引言近年来，随着我国经济的快速发展，液体燃料的消耗量持续增长，石油短缺问题日益突出。而柴油机由于其热效率高、燃油经济性好、爆发压力较高、输出扭矩较大、C0和CH排放量低等优点，在汽车上得到越来越广泛的应用。尽管柴油机在动力性、经济眭方面有很大的优势，但在其排气中含有大量微粒，能长期悬浮于大气中，易被人体吸收而沉积在肺泡内，对人体健康造成极大危害。因此．内燃机除应注重节能研究外

3、，还应致力于研究开发新的代用燃料。而醇类是烃基与羟基组成的化合物，从本质上决定了醇类可成为替代石油系燃料的内燃机燃料。其中甲醇可由天然气制得，也可以由煤炭直接提炼而得，储存比较方便，并且由于甲醇含氧量要明显高于柴油，因此甲醇柴油混合后可以降低碳烟的排放。目前甲醇柴油的研究在很多国家已经得到很大重视，但我们国家对于甲醇柴油的研究还处于探索研究阶段。对于甲醇收稿日期：2014一03—25修回日期：2014一04一01柴油的推广应用，对其理化性质和混合燃料的性质研究就迫在眉睫。1甲醇的优缺点1．1甲醇的优点1)辛烷值高，可提高压缩比和发动机动力性与经济性。2)甲醇含氧50％，汽化潜热高

4、，可降低最高燃烧温度，发动机用甲醇可实现无烟排放，N0戈和c0也很低。甲醇十六烷值低，自燃性差，柴油机燃用甲醇时需有助燃措施[1]。1_2甲醇的缺点1)有毒，不可入口入眼，以防失明甚至死亡。2)沸点低，供油系统中易发生气阻。3)对有色金属和橡胶有腐蚀作用，因此对燃油系统构件使用的材料和结构要采取相应措施，如采用耐溶胀的硫化橡胶，不锈钢油箱，聚四氟乙烯油管等。4)排气中有未燃醇和醛等有害气体，须进行排气后处理。肿训堍d脑止‰娑僦枷～删一一～啡受篓一H龇nk雌裟呼黛羔蝴～一扎岫_蒌i．，m蚶芸呻讪№～岫m删A"¨{

5、_虿舢唧蛐kmh硫瑚m曲啡m‰岫M一一～“蒯Ⅺ毗胁肌出Ⅶ帅{耄_砉黑

6、霉篇篙一一弧一一一～一一吣贼黑测燃舶～一峨一～一一～豳Ⅲd曲小峭d

7、

8、i一一～一一一一一28农业装备与车辆工程由上述优缺点可以直观得出，甲醇的辛烷值较高，十六烷值较低，和柴油的性质相差较大，故甲醇在柴油机上的应用具有一定难度。但由于甲醇燃料“含氧”的特点，燃烧时理论上所需空气只有柴油的50％左右，对于改善扩散燃烧时生成的碳烟和微粒具有积极的作用，因此甲醇在柴油机上的应用变得可行。2甲醇柴油理化性质对比通过对比表1中甲醇与柴油的理化特性．得出甲醇作为替代燃料的优点。(1)甲醇分子质量小、分子结构简单，甲醇含氧量达50％，所以其燃烧速度快，有利于降低碳烟排放。(2)甲醇的凝点和沸点较

9、低。这说明甲醇蒸发快，有助于燃油空气混合气的快速形成并且均匀，有利于完全燃烧。沸点低可以保证内燃机在低温下正常工作。(3)甲醇的黏度比柴油低，因此其雾化程度比柴油更好，对于内燃机来讲更有利。(4)甲醇空气混合的热值没有明显低于柴油与空气混合气的热值。(5)甲醇的气化潜热是柴油3～5倍。在甲醇与柴油混合时，会降低混合气温度，导致燃料与气体的比值减小，增加气体体积，从而改善发动机的燃烧，提高效率，并且进气温度的降低也可以抑制表1甲醇柴油理化性质Fig．1ThephysicOchemicalprOpertiesOfmethanOldieselN0戈和碳烟的形成[2]。作为柴油机代用燃料

10、，甲醇虽然具有上述几个优势，但其缺点也是很明显的：1)甲醇的十六烷值仅为3～5，约为柴油的1／20，柴油机稳定燃烧的要求是十六烷值在40以上．甲醇不易被点燃。2)甲醇的自燃温度为465℃，而相比柴油的自燃温度仅为220℃，因此甲醇自发着火的能力也较差。3)甲醇的气化潜热大，可以改善燃烧，提高效率，但是高气化潜热产生的冷却效应在发动机低速、低负荷时会产生不利的影响。4)甲醇的热值低，不到柴油的1／2。如果通过增加燃料喷射量来改善，就会加大供油系统负担。因此不直接将甲醇在柴油机中燃烧