101乙醇燃料在汽车发动机上应用技术的研究(4)

１．３．２柒油醇静发袋及磷究现状

柴油醇是由柴油期少量乙醇混秘两成豹燃料。囊予五醇援易溶乎水，因姥当乙醇和柴油焱混会黠，蓉有徽量拳分存褒，水分裁霹默萃数柴涟簿孛的乙醇，造成捆分离；褥虽柴油醇的热稳定性禳麓，鲞溢菠发生大幅度变住辩，毽会学｜怒柒漓醇发生褶分离。藏外，乞醇的汽化潜燕怒柒滴的３．５倍，蒸发时迸一步降低缸内温度，加之忍醇的十六烷值穰低，抗爆性很强，燃料不易压燃，因此也带来了低温冷扁动困难和暖车时间过长等濉题。柴油醇的稳定性和冷启动性是限制其推广的重要难题，因此国外早在上世纪７０年代就开始对柴油醇的稳定性和排放特性的硪究。Ｍｏｓｅｓｅｔａｌｔ２８１摁出刹用单一的商用表面活他剂米改善拿

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柴油醇的稳定性，并自％保持数月稳定；Ｂｏｒｕｆｆｅｔａｌ［２９］掇出了一稀由离子型表瑟活性裁稻足耪溥滔添加剂组成的微乳化剂，柴油孵中添加徽乳化剂后可形成透明稳定的微乳化液，并可以程．１５．５℃保持稳定；Ｍｅｌｔｉｎｇｅｔａｌｔ蝴ａｎｄＬｅｔｃｈｅｒｅｔａｌ［３１１利用乙酸苏酯作柴油醇的驹溶裁，镶是在Ｏ℃下柴溃帮乙醇簿完全亘溶时，乙酸乙鹣和乙黪的比铡为ｌ：２，因此添加量过大；美国ＰｕｒｅＥｎｅｒｇｙＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ［３２】公司是辩一家撮比商用柴油醇添加剂的公司，在１５％柴灌释串添黧２‰５％翡添蘸裁胃戮搜蒙演癸绦持稳定：嚣荚潼ＡＡＥ羝强ｏｌｏｇｉｅｓ【３２ｊ提出利用１％和１．２５％的添加剂可以改善７．７％和１０％柴油酵的稳怒性；以上两家公司提出的添加帮郡楚可孬生自ｌ滁，丽Ｂｅｔｚ－Ｄｅａｒｂｏｍ［３３１公弼年ｌ焉石漓亿工涮晶来改善柒灞群稳定浚。

在对柴油醇稳定性研究的基础上，很多研究者也提出了蝴应的添加剂的专利，如专利ＵｓＤｔ０３５２７５８１５［３４１、Ｕｓｐｔ０３８７６３９１［３５ｌ、Ｕｓｐｔ０４０８３６９８［３蝣和Ｗ０９９３５２１５１３７１中都介绍至４利粥襞纯渡技本来麟决柴油游的稳定性，多是利用２释或多秘高分予聚合物的酸或酯作助溶剡，但是由于乳化液会迸一步降低乙醇的蒸发，从而没有得到商业推广。而ＩａｎＷｉｌｌｉａｍｓｏｎｔ”’绘窭≯～耱稳定澄清瓣掺醇浆薅ｌ燃秘，与蔻瑟奔绥兹足簿专剥不凌载建，使煺不曩酞藏类物质酉已成的乳化液具有一定的低温稳定性，尾气排放也有所减少。Ｕｓｐｔ０４３９７６５５［３９１采用了缩酮躐缩醛求隧丘辐分离，缩溺或缭鹱释其中豹农发燕反应警藏酵，髑爝嚣生成的酵冒溶于油中因而形成均一的单相体。但是豳于这种缩醛酮物质的摩尔质量是水的６倍左右，而它和承反应时的摩尔眈是ｌ：１，考虑副该种物质的价格和柴油醇的成本，这方面研究述有特改进。目前，只有美国豹ＰｕｒｅＥｎｅｒｇｙ公司【４０１、瑞典的ＡｋｚｏＮｏｂｅｌ公司ｆ４１】和英国的ＡＡＥ公司１４２壤！出的一些柴油醇助溶剂得到了商业化，但这魑添加剂都有相应的专利且实际应用逐不怒＋分广泛。

我国早谯“八五”期间就对乙醇柴油进行过研究，但研究方向大敬都在排放和性能方霞。嚣懿，漓华大学王建爵［ｔ７１１４３１等辩柒漓酵靛羲努淫、经漭性帮搏敖特经逡嚣了大囊试验研究；上海交通大学黄震、吕兴才［１６１１４４］等着重对柴油醇的性质和十六烷德进行了试验研究，僵是都未涉及装油醇添加帮的研究，丽大连理工大学郦ｌ提出秘精汽涵终柒滴醇的助溶剂，但由于汽油也属于石油资源且助溶效果差、十六烷值低，因此不易作紫油醇的助溶剂；华南理工大学［４６Ｊ通过对袭面活性荆的研究提出了～种微乳化助溶剂，但对十六烷值添热劐没毒进行戆选。溷越，黧内对柴涟醇燃糕豹研究嶷我国必处予秘步玲段，笼其憝关于柴油醇添加剂以及添加技术的报道很少。综上所述，对柴油醇的研究虽然已有近３０年的瑟雯，餐是蒸研究技术还是不够戒熬，毽魏滏来透露大范围遗撵广疯雳。ｌＯ

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１．３．３ＦＦＶ汽车的发展及研究现状

ＦＦＶ汽车（即灵活燃料汽车）是可以使用汽油、纯乙醇或任意浓度的汽油醇燃料。这是因为ＦＦｖ汽车安装了乙醇浓度传感器，随时可以确定燃料中乙醇的掺合率，并根据乙醇掺合率来调节供油量和点火时间，保证发动机在任何浓度的乙醇／汽油下都能正常工作。ＲｏｃｈａＭ．Ｓ．ｅｔａｌｔ州对乙醇浓度传感器进行了研究，并提出了一种电容式乙醇浓度传感器，利用乙醇和汽油的导电系数的不同来确定乙醇的掺合率；而ＭｕｎｅｙｏｓｈｉＮａｍｂａｅｔａｌｔ４８Ｊ贝Ｕ提出了一种光电式乙醇浓度传感器，利用乙醇和汽油的折光率的不同来确定乙醇的掺合率。目前，日本的Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ、Ｔｏｙｏｔａ和Ｈｏｎｄａ公司【４８】［４９】，美国的ＧＭ和Ｆｏｒｄｔ５川公司，德国的Ｏｔｔｏ公司［５”都在致力于ＦＦＶ汽车的研究，并取得一定的研究成果。而现在推广的ＦＦＶ汽车多是使用汽油或Ｅ８５的两用燃料汽车，由于需要对现有汽车进行改造并且需要对ＥＣＵ进行重新设计，因此ＦＦＶ在国内外并没有得到大面积推广。

综合考虑发动机开发生产成本和使用成本，结合当前不断严厉的排放法规，就目前来看，使用低浓度汽油醇和柴油醇是当务之急，这不仅可以减少对石油资源的依赖，降低发动机的有害气体排放，还可以尽量保持原有汽油机的结构，改装工作简单，成本也低，因此可以预测这种改装方法在今后相当时期内具有较好的推广价值。而高浓度汽油醇可以彻底使汽车摆脱对石油资源依赖，因此具有很高的研究和推广价值。

１．４本文的主要工作内容

综合国内外对乙醇清洁代用燃料的研究现状，以乙醇作为汽车代用燃料的研究和使用上尚存在着一定的局限性和欠缺。虽然乙醇汽油（Ｅ１０）已经在国内部分省市推广使用，但是国内外对柴油醇（乙醇掺合率为Ｏ￣３０％）和高浓度乙醇汽油Ｅ８５的研究还处于初期的可行性试验阶段，特别是对乙醇混合燃料的基本燃料性质、以及相分离和冷启动性的研究还存在着很大的不足。本文以这些问题的探明和解决为目的，主要的研究内容包括：１．４．１柴油醇主要物理化学性质及性能的研究

１．４．１．１存在问题

国外学者试验研究表明，在没有对发动机进行任何改造的前提下，柴油醇燃料的动力性可以与柴油相媲美。但根据目前的研究和掌握的资料显示，乙醇在柴油机上的应用难题在于柴油醇的配制和贮运过程中的稳定性，还有使用柴油醇对发动机冷启动性能影响，主要表现为：

１、在柴油醇配置过程中，如果有微量水分存在，乙醇分子中的氢氧键（一ＯＨ）就可以与水形成氨键，进而水萃取柴油醇中的乙醇，促使柴油醇发生相分离。这使得柴油醇在贮藏和运输过程中的稳定性降低，尤其是在潮湿的天气，如雨雪或大雾天气。此外，柴油醇的稳定性对环境温度也非常敏感，而且热稳定性很差。温度的变化会引起乙醇在柴油中的溶解度降低，从而析出更多的乙醇，发生相分离，这也对柴油醇的贮备造成了很大的困难。例如，在国内北方的一些省市，一天中的气温悬殊相差十几摄氏度，而巨大的温差很容易造成柴油醇发生相分离。

２、乙醇的着火特性很差，十六烷值仅为８。研究表明，在柴油中添加乙醇后，燃料的十六烷值直线下降，若向柴油内加入１０％体积比的乙醇后混合燃料降低７个单位的十六烷值［５２１，从而造成着火延迟时间增加、冷启动恶化等影响。

１．４．１．２主要内容及研究路线

针对柴油醇出现的以上问题，本研究 …… 此处隐藏：2492字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……