生物添加劑對汽油機性能影響及其作用機理的研究.pdf

1、隨著石油價格的上漲,全球變暖以及其他環(huán)境問題浮出水面,必須對汽車結構、油品等進行改造來滿足節(jié)能和環(huán)保的要求.使用添加劑是改造油品的有效方法之一,但是傳統(tǒng)的添加劑對人體或發(fā)動機部件有著種種危害.在這樣一個背景下尋求一種既環(huán)保又高效的添加劑勢在必行.目前植物油一般用于柴油機,所以在汽油機中使用生物添加劑可以說是開辟了一條新的替代能源的途徑.本研究從燃燒學角度,并結合化學分析、光學研究方法系統(tǒng)地對一種汽油機生物添加劑節(jié)能和環(huán)保的作用機理進行了

2、研究,為開發(fā)新一代綠色添加劑奠定基礎,從而促進綠色添加劑的發(fā)展. 這種生物基汽油添加劑的主要功能在于改善燃油經(jīng)濟性和尾氣排放.為此,在臺架試驗中采用了城市道路工況負荷特性對比的試驗方法,以期得到在不同的負荷特性下,發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性在使用添加劑之后的改善情況,同時監(jiān)測發(fā)動機在道路實車狀況下的燃油經(jīng)濟性和怠速情況下CO<,2>、CO、HC、NO<,x>等排氣污染物的改善情況.根據(jù)試驗數(shù)據(jù)顯示,這種汽油生物添加劑可以有效提高燃油經(jīng)濟

3、性并降低尾氣排放,并且對我國市面流通的各種油品都具有適應性. 基于實測的示功圖,對生物添加劑加入油品后最大缸內(nèi)壓力和燃燒放熱率等方面做了發(fā)動機燃燒特性分析.結果表明在燃燒過程中,添加劑提高了最大缸內(nèi)壓力和增大了燃燒放熱率.證明添加劑起到了促燃的作用. 設計了一種定容燃燒彈試驗裝置,用于對加劑后汽油的預混火焰特性進行有關的基礎研究.全面地介紹了該試驗裝置的定容燃燒彈,混合氣配制系統(tǒng),加熱系統(tǒng),點火系統(tǒng),燃燒壓力測量系統(tǒng),高

4、速攝像系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等子系統(tǒng)的設計原理、結構及其特點.通過燃燒火焰照片對比可以看出,加劑后,燃燒速度加快,燃燒持續(xù)期縮短.由于研究的對比條件完全一致,這說明添加劑的加入對燃油混合氣起了促燃作用,縮短了燃燒持續(xù)期,燃燒得以進行的更為迅速完全提高了效率. 利用先進的同步輻射單光子電離和分子束取樣技術得到并確定了汽油、含MTBE汽油、含生物添加劑汽油在氧氣中各個階段的燃燒產(chǎn)物的具體成分.通過加劑前后分子差別,分析了生物添加劑在調(diào)

5、和性、異構化和烷基化等方面提高汽油辛烷值的作用機理.并通過測量燃燒產(chǎn)物濃度空間變化曲線分析了有害物質(zhì)在燃燒過程中的生成情況. 為了能夠達到此種添加劑能夠服務于社會的目的,將生物添加劑和某種清凈劑混合,組成一種復合添加劑,并且按照不同的混合比例加入到基礎油中,在發(fā)動機臺架上對93＃汽油加入該種復合添加劑后對發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性、廢氣排放的影響做了全面的研究. 為了適應于中國的氣候,對原品生物添加劑進行了改性,使生物添加劑的流