生物柴油热重分析及柴油机试验研究.pdf

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1、第42卷第2期小型内燃机与摩托车Vol·42No·22013年4月SMALLINTERNALCOMBUSTIONENGINEANDMOTORCYCLEApr．2013生物柴油热重分析及柴油机试验研究肖淑梅1，2孙平1梅德清1张锐1(1一江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江2120132一扬州职业大学汽车与电气系)摘要：利用热重分析仪在氮气及氧气气氛下，对生物柴油和0}}柴油进行热分析，考查了样品的挥发热解及氧化特性，并计算热分析特性参数。对两种燃料进行了柴油机台架对比试验，并对燃烧特性数据进行分析。结果表明：生物柴油有良好的替代性；生物柴油的燃烧性能更加优越，使用在柴油机上

2、时，较为提前的着火延迟期可以使柴油机工作柔和，不粗暴。热重法对燃料蒸发性能的研究对发动机缸内雾化蒸发并口燃烧过程有着指导意义。关键词：生物柴油热重分析台架试验柴油机中图分类号：$216．4；F325．22文献标识码：A文章编号：1671—0630(2013)02—0007—05TheStudyonThermo．GravimetricAnalysisandDieselEngineTestofBiodieselXiaoShumeil”，SunPin91，MeiDeqin91，ZhangRuil1一SchoolofAutomobileEngineering，JiangsuUni

3、versity(Zhenjiang，Jiangsu，212013，China)2一DepartmentofAutomobileandElectricalEngineering，YangzhouPolytechnicCollegeAbstract：Thethermo—gravimetricanalysesofbiodieseland0挣dieselwerecarriedoutinN2and02atmos—phere．Thevolatility，pyrolysisandcombustioncharacteristicsweredetermined，andtheparamete

4、rsofthethermo—gravimetricanalysiswerecalculated．Thetwokindsoffuelweretestedonenginetestbenchandthere—suitswereanalyzed．Theresultsindicatedthatthebiodieselshowsgoodsubstitutablesignificance；itscombus—tionisbetter：Earlierignitiondelaymakesdieselengineworksoftly，notcrudely．Thethermo—gravimet

5、rica—nalysismethodsonfuelevaporationperformancehavetheguidingsignificanceforspraymixingandburningprocessinadieselengine．Keywords：Biodiesel，Thermo—gravimetricanalyses，Benchtest，Dieselengine引言在石油资源日益耗竭和油价不断攀升的今天，积极寻求可再生的清洁替代能源，具有非常重大的意义。生物柴油技术是近十年来新能源研制和开发的热点。作为一种优质的代用燃料，生物柴油在柴油机上的应用已经得到了较大

6、的发展。生物柴油所含的双键数目少，分子中含氧量较高，含碳支链数目少或没有，使得生物柴油有较好的燃烧特性。目前对生物柴油能提高柴油机热效率，减少尾气中烟尘颗粒、NO，、CO和HC排放的特点已经达成共+基金项目：国家自然科学基金资助项目(50976051)；扬州职业大学科研基金项目(11z07)。作者简介：肖淑梅(1975一)，女，博士研究生，主要研究方向为发动机代用燃料及排放控制。8小型内燃机与摩托车第42卷识，但因其组成的复杂性，生物柴油的物理化学特性及其对发动机排放性能的影响机理尚未完全清楚，研究方向限于发动机缸内燃烧与排放测试。生物柴油在发动机各冲程阶段的详细机理，尤

7、其是早期的蒸发和热解性能，尚少涉及。柴油机内燃料油膜很薄，铺展在壁面上，受热近似均匀，升温迅速，实际情况非常接近热重分析仪的状态和环境，所以，本研究采用热重分析法并结合AVL台架试验系统，比对一般市售石化柴油，深入分析生物柴油的蒸发、热解和其在柴油机内燃烧的性能本质特征。1热重试验设备与方法试验采用了瑞士MErlTLER公司的TGA／DSCl型热重分析仪。图1是其结构示意图。仪器包含天平室、加热炉(见图2)和仪器室三大装置，与终端智能显示屏相连。系统内一台高精度的梅特勒一托利多天平，用来测量样品重量变化信号；热传感器直接安装在