30、生物柴油发动机性能与排放及滑动接触中的热传输现象

生物柴油发动机性能与排放及滑动接触中的热传输现象

1 生物柴油发动机性能与排放

1.1 NOx 排放情况

在发动机运行过程中，NOx 排放情况与发动机扭矩密切相关。随着发动机扭矩的增加，NOx 排放量也会相应增加。这是因为氮气在通常情况下是惰性气体，但当温度达到 1100 °C 时，它不再保持惰性，开始参与化学反应。在发动机气缸内，燃烧结束时气体温度可升至约 1500 °C，此时气缸内存在氧气，会使氮气发生氧化反应。而生物柴油混合物中含有更多的氧气，这就导致了额外的 NOx 排放现象。在相关研究中，使用了 30% 的生物柴油混合物，结果显示 NOx 排放量大约增加了 10%。不过，通过仔细调节喷射正时，在生物柴油发动机中添加废气再循环（EGR）可以降低 NOx 排放。

1.2 生物柴油发动机的综合排放与性能表现

通过对由非食用腰果壳油（CSO）制成的生物柴油进行研究，并使用柴油和生物柴油混合物来研究发动机性能，得到了以下结果：
- 生物柴油制备 ：采用酯交换反应从 CSO 中制备生物柴油（BD）。在 55 °C、20% 甲醇和 0.5% NaOH 的反应条件下，可以生成最大量的 BD。
- 排放对比 ：与纯柴油相比，生物柴油 - 柴油混合物能显著降低 CO 排放。但生物柴油混合物的 NOx 排放水平比纯柴油更高。与混合了 10% 生物柴油的纯柴油相比，颗粒物排放减少了四分之二，烟雾排放减少了 14%。对于 30% 的生物柴油混合物，CO 排放减少了 24%，而 NOx 排放增加了 10%。
- 原因分析 ：生物