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1、柴油机发电机节油技术能源危机是21世纪人类所面临的难题之一。既要满足经济性和动力性要求,又要满足排放要求,故柴油机节油减烟及增效技术一直是内燃机行业研究的主要目标之一。一、乳化节油技术(燃油掺水)1、特点在不改变柴油机任何结构的前提下,增设一套供水系统,发动机工作时,喷水器适时向气缸内喷射一定量的水,喷入气缸的水微粒在高温高压的条件下产生“微爆”效应,使柴油颗粒进一步雾化和高度分散,与空气混合更加均匀,促使燃料完全燃烧,以达到节油、降污的目的。试验结果表明,增设的供水系统工作性能的可靠,掺水燃烧时油耗及
2、排烟度等明显下降。2、掺水燃烧节油的原因a.与纯柴油机比,由于水的快速蒸发致使纯柴油滴的直径变得更细,因此其燃烧强化了,燃烧过程的等容度增加了,即循环功增加了;b.处于高温、高压的蒸汽与燃气一样会作功(蒸汽机效应);c.水的加入会增加潜热与显热的损失,但同时使排烟温度下降,即排烟损失减少了,经过定量计算表明,其总能量的损失减小了。第一个原因是最重要的,油掺水燃烧的最大节油率为4%左右。3、掺水的具体方法乳化节油技术的要旨是在乳化剂的作用下,让水和柴油按一定比例混合形成乳化油,燃烧时,由于水的微爆作用和水
3、煤气反应,使得柴油雾化性提高,燃烧完全,又减少了排气中的HC和NOx化合物含量;由于乳化剂成本较高,使用稳定性较差,目前采用滴管掺水,高压泵及搅拌器(超声波发生器)振荡乳化方法。二、燃油和空气磁化节油技术1、何谓磁化节油技术?磁化节油技术,即是让燃油在磁场作用下改善油质的指标,提高雾化性能,提高雾化热值,使油在发动机汽缸中充分燃烧,从而提高发动机的功率,降低油耗,减轻排气烟度。这种技术被称为磁化节油技术。实现这种技术的相应装置为节油器或节油降烟器。1960年日本的宫田三朗提出了“燃油磁化处理装置”的专利
4、申请,后来又作了不断的改进,先后在美国、德国、法国、英国等取得了专利权,这是继1945年比利时工程师别尔梦林发明第一台磁水器达到除垢目的后的磁应用范围的扩展。由于该装置有明显的节油降烟效果,引起了人们的极大关注。2、磁化节油技术的微观机理在学术界开展了相关理论研究(不太成熟),即通过科学的磁路设计达到高中心磁场强度,从而对流动磁场的燃油分子团之间的长链和环链发生物理性变化。外磁场的作用使胶体形成双电层,由于胶体之间存在着排斥作用,从而取得磁化效果。同时外磁场的作用使烃分子中的氢链断键,破坏了燃油流中的胶
5、体所缔结的网络,使各种烃分子能比较自由地流动,达到磁化效果。这些理论研究在某些方面不同程度地给磁化节油降烟原理给出了定性或半定量的解释,作为一门交叉科学,目前这个问题的微观研究随着各种仪器和研究手段的提高和发展在不断地进展。结果表明,柴油机的比油耗有所下降,转速有所提高,排气烟度得到大幅度改善。另外,空气和燃油磁化后对柴油机性能也会产生影响,即燃油和空气同时磁化的效果最佳。(1)在不同工况下燃油空气磁化对发动机性能的影响效果是不同的,一般在3/4负荷及满负荷下节油减烟增功效果显著,在超负荷和低负荷工况下
6、,变化复杂。(2)磁场强度对发动机性能影响并非呈线性变化,当磁场强度上升到一定值时变化趋于缓和。实验证明,安装磁化节油器后,柴油机的功率提高与节油率一般随负荷的变化而变化。在70%—90%负荷区段内功率提高3%一5%,节油率达3%一4%,节油器装车后作业72h以上进行烟度测定,较之装车前烟度减轻30%一50%,安装磁化节油器后,闪点降低及馏分变轻,相应地使粘度和凝点也降低。有利于雾化性能的改善,使喷出的雾滴更细微化,便于在发动机中充分燃烧,使发动机排放的尾气中有害气体和烟浓度明显减少。三、柴油机燃用生物
7、质燃油等技术针对世界范围内能源缺乏问题和21世纪新形势下的能源结构调整问题,以及生物质秸秆气化过程中所产生的焦油等问题.可采用蒸馏方法从木焦油中提取出其可燃成分,在测定其热物理特性的基础上,用生物质燃油与柴油为混合燃料。柴油机不做任何改动即可燃用生物质燃油—柴油混合燃料.柴油机燃用生物质燃油—柴油混合燃料具有良好的动力性、经济性和排放性.这对于促进代用燃料的发展具有重要的意义.试验研究表明:因为生物质燃油是含氧燃料,增加了缸内氧的浓度,使在燃烧过程中形成的碳烟微粒与氧有更多的接触机会.所以尾气排放烟度明
8、显低于纯柴油.四、管理节能1、柴油车的节油技术1)根据不同的海拔高度调整供油量高原地区空气稀薄,混合气相对变浓,造成燃烧不完全,使功率下降,油耗增加。为此,应适当减少供油量,一般在海拔高度1000m以卜按设计100%调整,1000一2000m应减少6%,2000一3000m应减少15%,3000m以上应减少22%。2)正确驾驶由于柴油机靠压燃发火,起动比较困难,所以柴油机应严格按照正确冷起动的方法起动。5℃以下的地区可采用预热,高寒地区应配