生物添加劑對(duì)汽油機(jī)性能影響及其作用機(jī)理的研究.pdf

1、隨著石油價(jià)格的上漲,全球變暖以及其他環(huán)境問題浮出水面,必須對(duì)汽車結(jié)構(gòu)、油品等進(jìn)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(duì)人體或發(fā)動(dòng)機(jī)部件有著種種危害.在這樣一個(gè)背景下尋求一種既環(huán)保又高效的添加劑勢(shì)在必行.目前植物油一般用于柴油機(jī),所以在汽油機(jī)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(xué)角度,并結(jié)合化學(xué)分析、光學(xué)研究方法系統(tǒng)地對(duì)一種汽油機(jī)生物添加劑節(jié)能和環(huán)保的作用機(jī)理進(jìn)行了

2、研究,為開發(fā)新一代綠色添加劑奠定基礎(chǔ),從而促進(jìn)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(jì)性和尾氣排放.為此,在臺(tái)架試驗(yàn)中采用了城市道路工況負(fù)荷特性對(duì)比的試驗(yàn)方法,以期得到在不同的負(fù)荷特性下,發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性在使用添加劑之后的改善情況,同時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)在道路實(shí)車狀況下的燃油經(jīng)濟(jì)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(yàn)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(jì)

3、性并降低尾氣排放,并且對(duì)我國(guó)市面流通的各種油品都具有適應(yīng)性. 基于實(shí)測(cè)的示功圖,對(duì)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(dòng)機(jī)燃燒特性分析.結(jié)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(shè)計(jì)了一種定容燃燒彈試驗(yàn)裝置,用于對(duì)加劑后汽油的預(yù)混火焰特性進(jìn)行有關(guān)的基礎(chǔ)研究.全面地介紹了該試驗(yàn)裝置的定容燃燒彈,混合氣配制系統(tǒng),加熱系統(tǒng),點(diǎn)火系統(tǒng),燃燒壓力測(cè)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(shè)計(jì)原理、結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn).通過燃燒火焰照片對(duì)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(duì)比條件完全一致,這說明添加劑的加入對(duì)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(jìn)行的更為迅速完全提高了效率. 利用先進(jìn)的同步輻射單光子電離和分子束取樣技術(shù)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(gè)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(gòu)化和烷基化等方面提高汽油辛烷值的作用機(jī)理.并通過測(cè)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(dá)到此種添加劑能夠服務(wù)于社會(huì)的目的,將生物添加劑和某種清凈劑混合,組成一種復(fù)合添加劑,并且按照不同的混合比例加入到基礎(chǔ)油中,在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上對(duì)93＃汽油加入該種復(fù)合添加劑后對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性、廢氣排放的影響做了全面的研究. 為了適應(yīng)于中國(guó)的氣候,對(duì)原品生物添加劑進(jìn)行了改性,使生物添加劑的流