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同学们好
这节课我们学习生物柴油发动机
生物柴油的主要特性
生物柴油又称脂肪酸甲酯
是以植物或动物脂肪油作原料
与低碳醇
甲醇或乙醇经酯交换反应后
生成的C12～C24的
脂肪酸单烷基酯
其制备过程如图所示
生物柴油的分子量
和主要性能与柴油接近
可以任意比例混兑在柴油中使用
或单独使用来替代柴油
同时具有无硫 无芳烃
十六烷值高
润滑性好
闪点高的特点
而且生物降解性好
由于生物柴油含氧10%左右
因而可显著降低柴油机
排出的碳烟和颗粒物
但由此也导致其热值
比柴油低10% 左右
此外
生物柴油对涂覆层
橡胶件有一定的腐蚀作用
由于这些特点
生物柴油是继乙醇之后的
第二个有可能大规模应用的
液体替代燃料
生物柴油来源广泛
最常用的有大豆油
菜籽油 棉籽油
花生油 棕榈油等农作物植物油
其次有动物油脂
作为植物食用油
和动物油脂混合物的废餐饮油
也是一个重要来源
另外
我国近年来
为了不影响食用油的有效供给
也在开发小桐子油
俗称麻风树果油
黄连树果油
以及橡胶籽油等野生植物油
生物柴油的燃烧与排放特性
柴油机在不作任何改动的条件下
可以直接使用100%生物柴油
称为B100
也可以使用
不同掺混比例的混配柴油
如混配5% 10%和20%
生物柴油的燃料
分别称为BD5 BD10和BD20
大量试验结果表明
柴油机使用生物柴油后
最显著的特点是碳烟
和颗粒物排放会有不同程度的降低
这幅图给出了清华大学
和中海油公司
在一台满足国Ⅳ排放法规的
重型柴油机上所作的对比试验结果
试验用燃料为
小桐子油生物柴油和零号柴油
试验方法为稳态测试循环
ESC测试循环
由图可知
随生物柴油混配比例的提高
PM排放逐渐降低
NOx排放有不同程度升高
这主要是因为生物柴油的含氧特性造成的
同时无硫无芳烃
也有利于降低PM
与纯柴油相比
B100可以降低PM 50～60%
而其中碳烟成分
就是图中的DS
降低幅度近60%
THC和CO均降低50%以上
但NOx升高约20%
如果同时使用EGR等措施
可以保持NOx不恶化或进一步降低
而这时由于生物柴油的含氧特性
柴油燃烧时常有的PM
与NOx之间的trade-off关系
非常轻微
上述对比试验还表明
甲醛 乙醛 甲苯 乙烯
以及丁二烯等
非常规有害排放均在10ppm以下
与一般柴油机处于同一量级
燃烧最高压力
以及压力升高率均低于柴油
生物柴油使用存在的问题是
粘度高于普通柴油
雾化性能较差
低温流动性比柴油差
冷滤点高
容易造成寒冷条件下
冷起动困难
燃烧排放性能恶化等问题
关于生物柴油发动机
就简单介绍到这里
同学们 再见
-0.1 总论
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-0.2 车用发动机的种类
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-1.1 示功图及其测取
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-1.2 四冲程发动机示功图分析
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-1.3 二冲程发动机示功图分析
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-1.4 性能指标分类与循环指示功
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-1.5 动力、经济性能指标与测定换算
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-1.6 影响动力、经济性能指标的环节和因素
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-第一章习题(计入课程成绩)--作业
-2.0 导论
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-2.1 燃料的分类
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-2.2 汽油、柴油的炼制
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-2.3 汽油的理化特性
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-2.4 柴油的理化特性
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-2.5 燃料构成与理化特性
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-2.6 汽油、柴油质量标准
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-2.7 燃料与发动机工作模式
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-2.8 工质主要热力参数
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-2.9 燃烧热化学
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-第二章习题(计入课程成绩)--作业
-3.0 导论
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-3.1 热力过程与热机循环的简化
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-3.2 理论循环分类及循环热效率
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-3.3 理论循环热力参数对热效率的影响
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-3.4 工质对循环热效率的影响
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-3.5 真实循环对热效率的影响
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-3.6 机械损失的构成
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-3.7 机械损失的测量方法
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-3.8 机械效率的影响因素
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-3.9 发动机的能量分配与转化效率
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-3.10 发动机的节能途径与技术
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-第三章：工作循环与能量利用--第三章习题(计入课程成绩)
-4.0 导论
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-4.1 四冲程发动机换气系统及换气过程
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-4.2 配气相位对发动机性能的影响
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-4.3 充量系数的解析式
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-4.4 进气阻力对充量系数的影响
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-4.5 其他因素对充量系数的影响
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-4.6 充量系数的速度特性
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-4.7 压力波及其传播特性
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-4.8 单缸机的进排气动态效应
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-4.9 多缸机的进排气动态效应与进气不均匀性
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-4.10 四冲程发动机增压系统及性能
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-4.11 二冲程发动机的换气过程与换气质量
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-第四章习题(计入课程成绩)--作业
-5.0 导论
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-5.1 发动机运行工况
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-5.2 发动机特性曲线分类
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-5.3 发动机速度特性
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-5.4 发动机负荷特性
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-5.5 发动机全特性
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-5.6 发动机外特性与整车动力性
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-5.7 发动机全特性与整车经济性
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-5.8 混合动力专用发动机及其运行特性
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-第五章习题(计入课程成绩)--作业
-期中考试（只有一次答题机会！）--期中测试题（占30%总分）
-6.0 导论
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-6.1 燃烧现象及其分类
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-6.2 可燃混合气的着火与着火理论
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-6.3 湍流及其在燃烧中的作用
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-6.4 均质混合气中的火焰传播
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-6.5 液体燃料的雾化
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-6.6 油滴的蒸发与燃烧
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-6.7 示功图与燃烧放热率
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-第六章习题(计入课程成绩)--作业
-7.1 柴油机燃烧过程分析
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-7.2 柴油机燃烧放热规律
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-7.3 柴油机燃油喷射系统
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-7.4 柴油机喷油过程
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-7.5 柴油机缸内气流运动
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-7.6 柴油机燃烧室的分类及其特性
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-7.7 柴油机混合气形成方式
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-7.8 柴油机粗暴燃烧与燃烧噪声
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-第七章习题(计入课程成绩)--作业
-8.1 汽油机燃烧过程分析
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-8.2 汽油机的不正常燃烧：爆燃和表面点火
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-8.3 汽油机的不规则燃烧：循环波动和各缸不均匀性
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-8.4 汽油机燃油喷射系统及其演变
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-8.5 非直喷汽油机燃烧室及其特性
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-8.6 汽油机进气道喷射与混合气形成
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-8.7 汽油机缸内直喷与混合气形成
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-第八章习题(计入课程成绩)--作业
-9.1 有害排放物种类及其危害
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-9.2.1 NO的生成机理
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-9.2.2 CO和HC的生成机理
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-9.2.3 PM和Soot的生成机理
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-9.3 有害排放物生成的影响因素
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-9.4 汽油机机内净化技术
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-9.5 柴油机机内净化技术
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-9.6 汽油机后处理技术
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-9.7 柴油机后处理技术
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-第九章习题(计入课程成绩)--作业
-10.1 燃烧模式及其分类
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-10.2 汽油机均质混合气压燃（HCCI）模式
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-10.3 柴油机均质混合气压燃（HCCI）模式
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-10.4 内燃机部分预混压燃（PCCI）模式
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-10.5 均质混合气引燃（HCII）模式
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-10.6 天然气发动机
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-10.7 氢燃料发动机
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-10.8 二甲醚发动机
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-10.9 甲醇发动机
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-10.10 乙醇发动机
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-10.11 生物柴油发动机
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-第十章习题(计入课程成绩)--作业
-期末考试--期末测试题（占30%总分）
