12、生物柴油与抗氧化添加剂在柴油发动机中的实验分析

生物柴油与抗氧化添加剂在柴油发动机中的实验分析

生物柴油与抗氧化剂的研究背景

在当今的能源领域，寻找替代柴油的燃料是一个重要的研究方向。生物柴油因其可再生、无污染、可运输、广泛存在、可回收以及不含硫和芳香物质等优点，成为了柴油的有力替代品。其中，橡胶籽（Hevea brasiliensis）作为一种非食用原料，其制取的生物柴油备受关注。

全球范围内，泰国、印度尼西亚、马来西亚、印度和中国是橡胶籽的主要生产国，分别占据35%、23%、12%、9%和7%的份额。每年每公顷土地可产出70 - 500千克的橡胶籽油，且从种子和果仁中提取的油量分别可达50 - 60%和40 - 50%。不过，由于橡胶籽的酸值较高，需要经过酸酯化和酯交换反应来制取生物柴油。

此前的研究表明，低浓度的橡胶籽生物柴油混合燃料具有较高的热效率，但随着生物柴油混合比例的增加，氮氧化物（NOx）的排放量也会上升。为了解决这一问题，研究人员开始关注抗氧化添加剂在生物柴油中的应用。一些研究发现，使用抗氧化添加剂可以降低NOx排放，提高生物柴油的氧化稳定性，同时还能改善发动机的性能和排放特性。

实验材料与方法

实验装置

本次实验使用了单缸四冲程直喷柴油发动机，通过涡流测功机加载，并采用水冷方式。发动机的具体参数如下表所示：
| 参数 | 详情 |
| — | — |
| 制造商 | Kirloskar油发动机有限公司，印度 |
| 喷射方式 | 直喷柴油发动机 |
| 气缸数量 | 单缸 |
| 冲程数 | 四冲程 |
| 冷却类型 | 水冷 |
| 发动机转速 | 1500