生物質燃油的腐蝕磨損特性研究.pdf

1、生物質燃油是一種清潔可再生能源，被認為是潛在的內燃機燃料之一。由于生物質燃油特有的有機化合物組成，對內燃機缸套-活塞環(huán)摩擦副的潤滑狀態(tài)產(chǎn)生影響，并導致腐蝕磨損。同時在輸送、噴射、霧化和燃燒過程中，對油泵葉片、輸油管道與噴嘴產(chǎn)生較大的空化腐蝕磨損，因此對內燃機的穩(wěn)定工作乃至安全性能有著很大的影響，有必要對生物質燃油的腐蝕磨損特性及其機理進行研究。
　　 本學位論文以原始生物質燃油及改性生物質燃油為研究對象，借助往復式摩擦磨損試驗機

2、探討生物質燃油的摩擦學特性及其腐蝕磨損機理，同時借助磁致伸縮儀考察空化條件下生物質燃油的腐蝕磨損特性，為高品位生物質燃油在內燃機上應用提供指導。具體內容如下:
　　 1.參照石油和石油產(chǎn)品試驗方法國家標準，測試了原始生物質燃油及改性生物質燃油（生物質燃油/柴油乳化混合油或稱乳化生物質燃油）的基本理化性能，同時把0＃柴油作為參比物，對測試結果進行了分析與評判。原始生物質燃油在色澤和基本理化性能方面都比0＃柴油差，而經(jīng)乳化技術提質改

3、性后，乳化混合油的各方面性能與0＃柴油相接近，尤其在色澤和透明度方面有很大提高。
　　 2.以0＃柴油為參比物，在往復式摩擦磨損試驗機上探討了原始生物質燃油在不同往復運動頻率（摩擦速度）條件下的腐蝕磨損特性。結果表明:當載荷不變時，生物質燃油的摩擦系數(shù)和磨損量都隨著往復運動頻率的增加而增大;與柴油相比，生物質燃油的減摩性比0＃柴油好，但它的耐磨性較0＃柴油差。另外，探討了原始生物質燃油在不同載荷條件下的腐蝕磨損特性。結果表明:當

4、往復運動頻率不變時，生物質燃油的摩擦系數(shù)隨著載荷的增大而降低，磨損量隨著載荷增大而增大;在相同摩擦工況條件下，生物質燃油的摩擦系數(shù)較0＃柴油小，但其磨損量較0＃柴油大。
　　 3.以0＃柴油為參比物，在往復式摩擦磨損試驗機上考察三種不同配比改性生物質燃油（或稱乳化生物質燃油）的腐蝕磨損特性。結果表明:乳化生物質燃油摩擦系數(shù)及磨損量隨著生物質燃油含量的增加而增大，其中5wt％乳化生物質燃油的摩擦系數(shù)比0＃柴油小，磨損量與0＃柴油差

5、別不大。因此，選用5wt％乳化生物質燃油來考察其在不同摩擦工況下的腐蝕磨損特性。結果表明:當載荷不變時，5wt％乳化生物質燃油的摩擦系數(shù)及磨損量隨往復運動頻率增大而增大;而當往復運動頻率不變時，5wt％乳化生物質燃油的摩擦系數(shù)及磨損量隨載荷增大而增大。最后考察了5wt％乳化生物質燃油含量對商用全配方柴油機潤滑油SAE CD15W/40的摩擦學特性影響。結果表明:隨著5wt％乳化生物質燃油在潤滑油SAE CD15W/40中所占含量的增加，

6、摩擦副的摩擦系數(shù)及其它們磨損量均隨之增大。
　　 4.以5wt％乳化生物質燃油為空化介質，探討了發(fā)動機噴嘴材料(GCr15)的腐蝕磨損特性。采用磁致伸縮儀來模擬發(fā)動機噴嘴處的空化條件，探討不同空化介質溫度對噴嘴材料造成的腐蝕磨損特性影響。結果表明:隨著乳化生物質燃油溫度升高，其粘度與表面張力下降，射流沖擊強度先增大后減小，導致空化條件下對噴嘴材料腐蝕磨損的累積失重率先增大后減小。在45℃時，燃油的粘度與表面張力使得微射流對材料沖