绿色混合燃料对柴油机节能减排的影响研究

与火花点火发动机(即汽油机)相比,柴油机在性能上的优势显而易见,其可提供更高的热效率、更大的功率输出、更优越的转矩和更好的持久性。然而,柴油机燃料燃烧的排放物也是空气污染的主要来源之一,其恶化了空气质量,危及了人类的身体健康。因此,寻找可持续的绿色环保燃料应用于柴油机是非常必要的。

通过对绿色替代燃料和优化的常规柴油燃料(含氧燃料、生物质衍生燃料/生物燃料、植物油、生物柴油、生物乙醇、柴油混合物、丙酮-丁醇-乙醇混合物、水-柴油乳化剂等)的分析,从油耗、热效率、热释放速率和缸内压力、排气温度等性能指标对柴油机传统柴油燃料与绿色燃料进行比较,将绿色燃料对废气中NOx、PM、CO、HC、多环芳烃(PAH)及其持久性有机污染物(POP)、羰基化合物等排放的影响进行了系统的总结与归纳。

在保持柴油机节能性能的前提条件下,介绍了柴油机含氧燃料的应用并更多地研究了绿色燃料对车辆废气排放(PAH、POP和羰基化合物)的影响。与传统的化石柴油相比,通过使用生物柴油和丙酮-丁醇-乙醇的柴油共混物,可以减少PM、CO、PAH、POP的排放,但是却会使NOx的排放量增加。而柴油中一定量的生物柴油、丙酮-丁醇-乙醇的柴油共混物和少量的水(0.5%)混合,可以获得优良的制动热效率,并有效地减少PAH、POP的排放,但其对CO和HCS的排放可能升高。通过研究绿色混合燃料的使用对柴油机节能减排的影响,不仅有利于科学研究,而且为今后的实际应用打下了基础。

刊名:Applied Energy(英)

刊期:2015年第159期

作者:John Kennedy Mwangi et al

编译:刘瑞琦