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微乳化柴油研究开题报告

微乳化柴油研究开题报告
微乳化柴油研究开题报告

研究生论文选题报告表

论文题目微乳化柴油配方的研制以及动力性和经济性能的研究

研究生姓名贾文

导师姓名董元虎

学科、专业载运工具运用工程

研究方向润滑油与新能源技术

学院名称汽车学院

2010年10月8日

乳化柴油

乳化柴油 乳化柴油(微乳化柴油)是水(或甲醇)和柴油通过乳化剂、助乳化剂在一定乳化设备经乳化而形成的油包水(W/O)型(透明)乳液。 一、性质 微乳化柴油是视觉透明的,乳化油则是不透明的; 乳化油的粒径约为0.1~10微米; 微乳的乳化剂用量远大于乳化的用量; 微乳化油的稳定性较乳化油的好。 二、应用特点 操作简单(只需机械搅拌); 原料充足(乳化剂为植物油厂下脚料活炼油厂副产物等) 能耗低(油燃烧释放热的减少低于水量的比重,即燃烧率提高); 污染少(乳化后其燃烧排放的颗粒物(PM10)、氮氧化物(NOx)明显减少); 提高燃油效率等优点(二次雾化的结果等); 税收优惠(产品为节能减排项目,享受税收减免政策,政府部门大力支持)。 三、研发背景 随着经济的不断发展和世界人口的急剧增加,能源危机日益凸显,并逐渐成为制约各国经济发展的主要因素,开源和节流成为人类应对能源危机的两大主要措施。柴油作为传统能源具有高热值、难挥发等特点,在人类活动中占有重要地位。2006年中国柴油消费量为10 962万t,缺口840万t,国内柴油供不应求。因此,柴油燃烧节能问题日益重要。燃油的乳化是指在乳化剂的存在下,通过机械搅拌、超声等手段形成油包水型乳液的过程。由于乳化柴油具有乳化过程简单、乳化油燃烧效率高、燃烧过程污染物排放少等诸多优点而备受关注。乳化柴油的应用研究已成为燃料节能减排研究领域中的热点。乳化柴油适用于各种拖拉机、农用运输车、抽水机、发电机、燃油热风炉、烘干炉、柴油机轮船等。此种新型燃料与柴油性能相当,并且能大大提高燃烧效率,不污染环境,这种清洁柴油经权威机构检测,环保指标还优于柴油,价格比原柴油低1000元/吨以上,是一种经济高效的新型燃料。 四、效益分析 环境效益: 有赖于其独特的燃烧特性,乳化柴油发挥的环境效益远超柴油。视乎发动机的类型、机龄和条件、服务历史、维护、占空比、驱动程序行为和水含量,广泛的测试证明了乳化柴油常见的减排幅度为: · 氮氧化物 --- 10% 至 30% · 一氧化碳 --- 10% 至 60% · 二氧化碳 --- 1% 至 3% · 颗粒物 --- 高达 60% · 烟 --- 基本上消除

发动机缸盖的机加工艺及加工难点

- 37 - 汽车发动机缸盖与发动机的配气和点火等重要性能密不可分。而缸盖作为复杂零件,其表述繁杂,容易使人对其机加工艺摸不着头绪。文章以直列4缸发动机铝合金缸盖为例,明晰了缸盖与相关零件的装配关系、机加工艺核心原则及关键部位加工方法。 1 装配关系 发动机缸盖的各个面及相关位置,如图1和图2所 示。 图1 缸盖的缸体结合面及相关位置 图2 缸盖的罩壳结合面及相关位置 1.1 6个外形面1.1.1 缸体结合面 与缸体结合,此面上有燃烧室。气缸的容积与燃烧室容积的比值称为压缩比,这是发动机性能的重要参数。气缸中被压缩的可燃混合气体在燃烧室内被点火和燃烧,燃烧室容积变小,可能引起爆燃,容积变 大,会导致发动机功率不足。一般缸盖的燃烧室都是 () 摘要:发动机缸盖作为复杂零件,表述繁杂,文章从使用功能角度介绍了缸盖各部位重要程度,分析了缸盖与相关零部件装配关系,指出缸盖机加工艺路线的核心原则,同时阐述了其关键部位的加工方法及注意事项。实践表明,该原则及方法有助于把握缸盖加工关键,灵活编排工艺。 关键词:发动机缸盖;装配关系;工艺分析;加工方法 Machining Technology and Difficulties of Engine Cylinder Head Abstract: As a complex parts, it is difficult to draw a clear picture of engine cylinder head. This paper introduces each part’s importance of engine cylinder head and analyzes the assembling of cylinder head and related parts, pointing out that the core principles of cylinder head’s machining technology as well as the processing methods and some notices. The practice proves that this processing method and principles facilitate the holding on the key points of engine cylinder head machining and a flexible arrangement of technology. Key words: Engine cylinder head; Assembling; Technology analysis; Machining methods 发动机缸盖的机加工艺及加工难点 万方数据 默克精密工具(常州)有限公司陈圣

船舶柴油机复习资料(全)

1.柴油机特性曲线:用曲线形式表现的柴油机性能指标和工作参数随运转工况变化的规律。2.扫气过量空气系数:每一循环中通过扫气口的全部扫气量与进气状态下充满气缸工作容积的理论容气量之比 3.封缸运行:航行时船舶柴油机的一个或一个以上的气缸发生了一时无法排除的故障,所采取的停止有故障气缸运转的措施。 4.12小时功率:柴油机允许连续运行12小时的最大有效功率。 5.有效燃油消耗率:每一千瓦有效功率每小时所消耗的燃油数量。 6.示功图:是气缸内工质压力随气缸容积或曲轴转角变化的图形。 7.燃烧过量空气系数:对于1kg燃料,实际供给的空气量与理论空气需要量之比。 8.敲缸:柴油机在运行中产生有规律性的不正常异音或敲击声的现象。 9.1小时功率:柴油机允许连续运行1小时的最大有效功率。(是超负荷功率,为持续功率的110%。) 10.平均有效压力:柴油机单位气缸工作容积每循环所作的有效功。 11.热机:把热能转换成机械能的动力机械。 12.内燃机:两次能量转化(即第一次燃料的化学能转化成热能,第二次热能转化成机械能)过程在同一机械设备的内部完成的热机。 13.外燃机: 14.柴油机:以柴油或劣质燃料油为燃料,压缩发火的往复式内燃机。 15.上止点:活塞在气缸中运动的最上端位置,也是活塞离曲轴中心线最远的位置。下止点 16.行程:活塞从上止点移动到丅止点间的位移,等于曲轴曲柄半径R的两倍。 17.气缸工作容积:活塞在气缸中从上止点移动到丅止点时扫过的容积。 18.压缩比:气缸总容积与压缩室容积之比值,也称几何压缩比。 19.气阀定时:进排气阀在上.丅止点前启闭的时刻称为气阀定时,通常气阀定时用距相应止点的曲轴转角表示。 20.气阀重叠角:同一气缸在上止点前后进气阀与排气阀同时开启的曲轴转角。(进排气阀相通,依靠废气流动惯性,利用新鲜空气将燃烧室内废气扫出气缸) 21.扫气:二冲程柴油机进气和排气几乎重叠在丅止点前后120-150曲轴转角内同时进行,用新气驱赶废气的过程。 22.直流扫气:气流在缸内的流动方向是自下而上的直线运动。(空气从气缸下部扫气口,沿气缸中心线上行驱赶废气从气缸盖排气阀排出气缸) 23.弯流扫气:扫气空气由下而上,然后由上而下清扫废气。 24.横流扫气:进排气口位于气缸中心线两侧,空气从进气口一侧沿气缸中心线向上,然后再燃烧室部位回转到排气口的另一侧,再沿中心线向下,把废气从排气口清扫出气缸。 25.回流扫气:进排气口在气缸下部同一侧,排气口在进气口上方,进气流沿活塞顶面向对侧的缸壁流动并沿缸壁向上流动,到气缸盖转向下流动,把废气从排气口中清扫出气缸。 26.增压:提高气缸进气压力的方法,使进入气缸的空气密度增加,从而增加喷入气缸的燃油量,提高柴油机平均有效压力和功率。 27.指示指标:以气缸内工作循环示功图为基础确定的一些列指标。只考虑缸内燃烧不完全及传热等方面的热损失,不考虑各运动副件存在的摩擦损失,评定缸内工作循环的完善程度。 28.有效指标:以柴油机输出轴得到的有效功为基础,考虑热损失,也考虑机械损失,是评定柴油机工作性能的最终指标。 29.平均指示压力:一个工作循环中每单位气缸工作容积的指示功。 30.指示功率:柴油机气缸内的工质在单位时间所做的指示功。 31.有效功率:从柴油机曲轴飞轮端传出的功率。

乳化柴油工艺配方大全

乳化柴油工艺配方大全 微乳化柴油 微乳化柴油,属于一种乳化油。微乳化柴油,是由柴油、油酸、水和乙醇胺配制成,其配料比按重量百分比计:柴油%、油酸3-15%、水5-30%、乙醇胺%。微乳化柴油与其它乳化油相比,具有透明,保存期长,生产工艺简单,成本低,可作为商品油大量推广应用等优点。 微乳化复合柴油添加剂 本发明涉及一种复合燃料所使用的添加剂,特别是制造微乳化复合柴油燃料。本发明的微乳化复合柴油添加剂组成为:按重量百分比,油酸60-80%、浓氨水15-20%、一乙醇胺1-5%、乙酸1-5%、烷基萘%、肼6-10%。本添加剂用于制造微乳化柴油复合燃料,配制时按重量百分比为,柴油∶水∶添加剂=58%∶30%∶12%。该燃料的物理指标和化学指标与柴油接近,具有成本低、外观透明、稳定性好、热值高、对发动机无副作用。同时,本发明的添加剂可起到改善柴油燃烧性能、节省能源、减少排气污染的效果。 含有柴油、醇和水的乳化液及其制备方法 本发明涉及一种液体燃料及其制备方法,特别是涉及一种含有柴油、醇和水的乳化液新型液体燃料及其制备方法。在非塑料容器中,以含有柴油、醇和水的乳化液的总重量百分比计,加入60%-90%的柴油和%-8%的高效复合乳化剂,然后将频率为18KHZ-26KHZ超声波探头放入液面之下,经超声波作用接近1分钟后,逐次加入2%-11%的醇和%-21%的水,再经超声波作用两到三分钟,在整个过程中,保证液体温度不超过80℃,即可形成稳定的含有柴油、醇和水的乳化液。该乳化液稳定性良好,保存一至三个月,作为燃油可以降低NOx、碳黑等的排放,其烟度下降值最大可达50%。 自控优化掺水率的乳化柴油在线合成器 本发明公开了一种自控优化掺水率的乳化柴油在线合成器。包括在蓄水箱出水口依次接有浮子室、由控制器控制的自动剂量阀和手控的电磁阀;油箱经柴油清滤器,装有流量传感器的油路与手控的电磁阀出口的水路连通后接输油泵,随车式油水乳化器安置在输油泵和喷油泵之间的油路中。本发明可以不需添加任何乳化剂,也不需附加其他动力驱动就能获得良好效果的乳化油,并能根据柴油机负荷对水在燃油中的比例进行自动优化,提高节油水平。安装于柴油机上,边乳化边使用,降低柴油机油耗、减少排气烟度,具有节能和环保效益。本发明结构简单,操作方便。 自动旋转壁孔剪切式柴油乳化器 本发明公开了一种自动旋转壁孔剪切式柴油乳化器。其进油口和出油口分别设置在同一根中心轴的两端中心孔,在轴的中间通过轴承配合安装了能自动产生高速旋转的乳化筒,乳化筒的下端盖底面上径向对称布置了两个喷口相反的喷嘴,乳化筒的外壁上均匀布置多个极微小的通孔。一定比例的油水,通过输油泵以一定压力进入乳化器

柴油机缸盖加工工艺

1 绪论 1.1 S195柴油发动机的发展简史 中国自主研发的柴油发动机的“代表”作品当属从七十年代辉煌至今的S195柴油机,而该产品从诞生到成长发展的历史,就像一首歌,激昂中挥洒出创业的奔放,流畅中跌宕着发展的起伏,如歌的旋律,奏出了中国民族品牌辉煌的乐章。 时光到流到上世纪六十年代初。为加快我国农业经济的发展步伐,党中央和毛主席发出了“农业的根本出路在机械化”的号召,当时以制造各种型号内燃机为主线,来加快农业机械化的进程。1966年,在以手扶拖拉机为农村机械化象征的年代里,国家向各个大型工厂提出课题,为东风12型新手扶拖拉机制造心脏,要将195B柴油机的重量从185公斤降至为120公斤,功率从8马力提高到12马力。几经设计试制,研究人员开发出X195型柴油机,但到田间试验中发现振动要比195B大,为了减少振动,利于农民操作,技术人员通过潜心研究,提出了一个大胆的设想,就是改单轴平衡为双轴平衡,并为之对传动系统重新进行了设计攻关。经过大量的查阅资料和无数次地评审论证,一个单排为六个齿轮的传动系统最佳设计方案在技术人员的手中诞生。在1967年春天一个月朗星稀的傍晚,中国第一台自行设计制造的S195柴油机终于起动成功,随后,以此为动力的东风12型手扶拖拉机也一举试制成功。 中国人民用自己的智慧和双手创造出了S195柴油机,并在计划经济年代里显现出突出的经济效益,企业自身也依托这一适销对路、广受农民欢迎的新颖动力产品而加速了发展。年产量大幅跃升,带动经济效益连年上台阶。 伴随着S195柴油机生产的发展,一时间中国大地上制造195柴油机的生产厂家如雨后春笋般建立起来,当时的第八机械工业部就明确规定,S195柴油机生产图纸需要统一,每年统图,各大厂家为此而无偿提供着自己的设计和制造技术。到七十年代中期,全国各地上马的小缸径柴油机厂都按统一标准的产品图纸进行了大规模的生产,由此S195成为了市场上覆盖率最广、产量最大的产品,这一辉煌状况并一直延续到了八十年代中期。在全国各地区,由于S195柴油机与东风12型手扶拖拉机的配套效应,“农字当头滚雪球”的作法又带动了一批配套企业、特别是乡镇企业的蓬勃发展。S195不仅给生产企业带来了数不清的荣誉和可观的经济效益,而且更重要的是它加快了我国农业机械化的发展步伐。到了八十年代后期,随着农机运输业的发展,农用车又进入了大发展时期,而作为单缸机配套动力的S195已显然不能满足马力的需求,因此在195基础上又促使了S1100、S1105等大马力柴油机的发展。 被称为中国农机工业产品的明珠--S195柴油机,从艰辛研制到盛销不衰是历史的必然,是几代工程师呕心沥血劳动创造的结晶,这个产品见证了中国连续三十多年的蒸蒸日上,也促使了柴油机产品一轮又一轮的更新换代,在单缸多缸并举,增加技术含量满足市场新需求的当今社会中,S195柴油机仍将在众多产品大家族中占有一席之地,并且已成为中华人民共和国工业产品名录中永远的经典。

乳化柴油

乳化柴油 柴油乳化剂是基于多分子吸附膜理论,该理论是由乳化剂与分散相共同形成的强穿透性复合物构成,膜厚、强度大、难破乳、阻止聚结。乳化柴油特点如下: 1乳化柴油的主要结构 在乳化剂的作用下,使水在短时间内发生质的变化,经专业乳化机械的处理,水即形成微小颗粒,周边被油包围形成油包水的大分子结构,得到与柴油原色相近的新型燃料——乳化柴油。 二、乳化柴油的燃烧原理 乳化柴油是在乳化剂的作用下形成油包水的结构,而水是不可燃烧的,但水又是由H和O组成这两个成分中H可燃烧,O又是助燃的,怎样能使水中的这两个成分各发挥其性能呢?乳化柴油较好的解决了这个问题,这就是: 1、微爆作用 因为乳化柴油是以油包水的状态存在的,由于水和柴油的沸点不同(水100℃、油200-350℃),当乳化柴油燃烧时,每一个包裹水珠的油珠在高温的燃烧室中,水先于柴油汽化,这一过程使包含水珠外面的油膜炸裂成无数的小片,这样的每一下片由于自身的表面张力,将重新形成小细珠。这种微爆现象的存在,使每一个小油珠进行了两次雾化,柴油与助燃空气的接触面也自然成比例增长,分散更好,混合更加均匀,燃烧更加充分,从而减少或消除了原有的不完全燃烧问题从而达到提高

燃烧效率的功效。 2、加速燃烧反应 油的燃烧过程主要是其中的C—C键和C—H与O2的反应,碳氢元素是否完全燃烧取决于燃烧接触面和O2、OH等活性物质的含量。在乳化柴油的燃烧过程中,水参与了燃烧,会发生一系列的附加化学反应,水是非能源物质,最后还是以水(水蒸气)的形式排出,并没有热量的放出,但是在高温反应中,水产生了H、O 和OH等原子或自由基。这些活性物质极大地活化了整个油料的燃烧过程,使生成的一氧化碳尽可能完全燃烧。此外还可加入水裂解催化剂促使H、O和OH等原子或自由基的生成,水煤气反应还加速了燃油裂解所形成的焦炭的进一步燃烧,从而抑制了烟尘的生成。使燃烧更充分、更完全,从而达到提高燃烧效率和热效率的目的,降低了油耗率。 NO x的生成主要是汽缸吸入的空气中含有氮气和氧气,两者在汽缸内混合,反应生成一氧化氮,一氧化氮在高温下又被氧气氧化,从而生成各种氮氧化合物NO x。油掺水后燃烧改善了柴油与空气的混合比例,使氧气尽可能多的参与了与油的燃烧,达到充分燃烧的效果,减少了过剩空气系数。此外乳化柴油中水滴的汽化需吸收热量,防止燃烧火焰局部高温,从而达到了抑制了NO x 的生成,减少了环境污染,保护了大气环境。 三、乳化柴油的优点

发动机缸盖进、排气座圈加工工艺的优化研究分析【工程管理论文】

杨涛涛张裕张皓 摘要:发动机缸盖座圈经常与高温高压的燃气相接触,承受着较高的热负荷和机械负荷,这要求座圈有较高的耐磨性和密封性,若发动机缸盖进、排气座圈的环带密封带及对导管孔跳动值不良,将会使气门在工作时发生中心偏移,导致有害的热传导和气门及导管孔的快速磨损,直接影响发动机功率、油耗及性能,故座圈和导管孔的加工精度提出了较高要求。其加工工艺设计也越来越受到重视。 关键词:发动机缸盖工艺设计 近年來,发动机行业作为机械设计的重要方面,在一定范围内取得了实质性的成果。为保证发动机缸盖能够承受很大的热负荷和机械负荷,需要保证缸盖配气的密封性,故在缸盖加工过程,对缸盖进、排气座圈方面的工艺要求也越来越高,如我司生产的LJ465Q-2A缸盖,其座口环带跳动值小于0.05mm,座圈粗糙度小于Ra0.8,环带密封带宽度1.3±0.1。 一、生产工艺流程 发动机缸盖毛坯一般为合金铸铝件,作为发动机上关键零部件之一,加工精度要求较高,加工工艺复杂,而其加工质量直接影响发动机整机性能。通过不断的考察和研究,发动机缸盖加工的生产工艺已经逐渐成熟,基本能满足精度要求。其中对于缸盖关键工序的座圈和导管孔加工工艺,一般采用复合锪座圈底孔及部分导管底孔流程主要是先对缸盖毛坯上线检查——转铰加工导管底孔,座圈底孔——气门导管,气门座圈压装——锪铰气门导管孔,气门座圈——座圈环带试漏——成品下线。整个工艺过程中,在锪铰气门座圈,气门导管孔工序直接关系座圈对导管孔的跳动值的实现。 二、重点工艺 随着现代汽车行业的竞争日益加剧,加工进、排气座圈孔和导管孔的加工已作为衡量发动机缸盖精加工的重要关键工序之一,其形位公差和精度的要求也越来越高,越来越受到各发动机工厂重视。经过较长时间的发展,发动机缸盖进、排气座圈和导管孔的加工工艺已经逐渐成型,一般采用复合锪座圈底孔及枪铰导管底孔,我司缸盖线在工艺规划时吸收了同行的经验和教训,在座圈和导管孔的加工上进行了有效的优化设计。 三、缸盖进、排气座口的工艺改进 在社会经济的推动下,发动机行业在社会发展中的比重有所增加,是现代汽车行业发展必不可少的一部分。发动机缸盖的工艺设计影响着发动机的正常运转,与整个发动机性能之间有着不可分割的联系,因此,对发动机缸盖工艺要求越来越高。 发动机缸盖结构较为复杂,零件表面分布着许多孔特征和槽特征,如排气门座孔、气门导管孔等,作为发动机的重要组成部分,发动机缸盖进、排气座圈加工工艺与发动机整体性能有着不可分割的联系。近年来,发动机缸盖设计工艺虽然缺德了实质性的成果,但也存在一些问题,可以采用对缸盖加工线进行全新设计的方式,对发动机缸盖进、排气座口工艺进行优化改进。

船舶动力装置课程设计说明书

《船舶动力装置原理与设计》 说明书 设计题目:民用船舶推进轴系设计 设计者:陈瑞爽 班级:轮机1302班 华中科技大学船舶与海洋工程学院 2015年7月

一.设计目的 主机与传动设备、轴系和推进器以及附属系统,构成船舶推进装置。因此,推进装置是动力装置的主体,其技术性能直接代表动力装置的特点。推进装置的设计包括轴系布置、结构设计、强度校核以及传动附件的设计与选型等,而尾轴管装置的作用是支承尾轴及螺旋浆轴,不使舷外水漏人船内,也不能使尾轴管中的润滑油外泄,因此,尾轴管在推进系统设计中意义重大。本设计是根据指导老师给出的条件,对船舶动力装置进行设计,既是对课程更深入的理解,也是对自身专业能力的锻炼。 二,设计详述 2.1:布置设计 本船为单机单桨。主机经减速齿轮箱减速后将扭矩通过中间短轴传给螺旋桨轴和螺旋桨。本计算是按《钢质海船入级规范》(2006年)(简称《海规》)进行。 因此,我们将轴系布置在船舶纵中剖面上,其中,轴的总长为9000mm,轴系布置草图及相关尺寸,见图1。 图1 2.2:轴系计算

(一):已知条件: 1.主机:型号:8PC2-6 型式:四冲程,直列,不可逆转,涡轮增压,空冷船用柴油机 缸数:8 缸径/行程:400/460mm 最大功率(MCR):4400kW×520rpm 持续服务功率:3960kW×520rpm 燃油消耗率:186g/kW·h+5% 滑油消耗率:1.4g/kW·h 起动方式:压缩空气3~1.2MPa 生产厂:陕西柴油机厂 2.齿轮箱:型号300,减速比3:1。 3.轴:材料35#钢,抗拉强度530MPa,屈服强度315MPa。 4.键:材料45#钢,抗拉强度600MPa,屈服强度355MPa。 5.螺栓:材料35#钢,抗拉强度530MPa,屈服强度315MPa (二):轴直径的确定 根据已知条件和“海规”,我们可以计算出轴的相关数据,计算列表见表3.1: 表3.1轴直径计算 考虑到航行余量,轴径应在计算的基础上增大10%。故最终取297.70 mm 根据计算结果,取螺旋桨轴直径为379.96 mm,中间轴直径为297.70mm。 上表螺旋桨直径计算中,F为推进装置型式系数

乳化柴油实验报告

1、实验目的 1.1 学会柴油微乳体系拟三元相图的绘制与研究方法,并根据相图,选择合适的柴油微乳液进行燃烧性能测定。 1.2 通过氧弹卡计进行燃烧性能的测定,比较柴油、微乳柴油燃烧时其燃烧效率的不同,对微乳柴油的经济与环保价值进行评价。 1.3通过对乳化柴油的燃烧热的测定,掌握燃烧热的定义,学会测定物质燃烧热的方法,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别。 1.4 了解氧弹卡计的主要部件的作用,掌握氧弹卡计的量热技术;熟悉雷诺图解法校正温度改变值的方法。 2、实验原理 2.1实验背景知识 Schulman 在1959 年首次报道微乳液以来,微乳的理论和应用研究获得了迅速发展。1985 年,Shah 定义微乳液为两种互不相溶的液体在表面活性剂界面膜的作用下生成的热力学稳定、各向同性的透明的分散体系[1]。由于微乳液能形成超低界面张力,具有高稳定性、大增溶量、以及粒径小等特殊性质,已引起人们广泛关注[2]。 燃料中掺水, 能提高油料的燃烧效率, 降低燃烧废气中有害气体的含量[3]。燃油掺水是一个既古老又新兴的课题。早在一百多年前就有人使用掺水燃油。由于油、水在表面活性剂作用下形成的W/O或O/W乳液在加热燃烧时水蒸气受热膨胀后能够产生微爆,使得燃油二次雾化燃烧更加充分,提高了燃烧效率,大大降低了废气中的有害气体的含量。但是由于一般的乳状液稳定时间短,易分层,使得这一技术的应川受到了很大的限制[4]。 微乳燃料的制备比较简单,只需要把油、水、表面活性剂、助表面活性剂按合适的比例混合在一起就可以自发形成稳定的微乳燃料。微乳燃油可长期稳定,

不分层,且制备简单, 并能使燃烧更完全,燃烧效率高,节油率达5 %~15 % ,排气温度下降20 %~60 % ,烟度下降40 %~77 % ,NO x和CO 排放量降低25 %,在节能环保和经济效益上都有较为可观的效果,已成为世界各国竞相开发的热点。随着近年来对两亲分子有序组合体研究的不断深入,微乳液理论在乳化燃油领域取得了突破性进展,开发透明、稳定、性能与原燃油差不多的微乳液燃料成为了研究热点。 随着经济快速发展与人口的急剧增长, 80% ~90%的空气污染来自交通工具排放的尾气,柴油不完全燃烧造成的环境污染越来越受到人们的关注,根治大气污染已成为人类面临的重要课题。另一方面,由于中国未来石油供需缺口将越来越大,进口量呈逐步增大的趋势,而且天然石油的储备是有限的,人类面临日益严峻的能源危机。因此,如何提高燃油燃烧效率和减少环境污染,研究新型节油防污染技术,包括最为人们青睐并具有节能效率高,减少尾气污染的燃料乳化以及微乳化技术,己成为人们十分关心的问题。本着节能和环保两个根本宗旨,各国都在加紧对微乳燃油性能的研究。微乳柴油的性能决定着它的应用,研究微乳柴油的性能就显得十分重要[5]。 2.2微乳柴油与燃烧减排机理 乳化燃油与通常的乳状液一样,也分为油包水型(W/o)和水包油型(O/W), 在油包水型乳化燃料油中,水是以分散相均匀地悬浮在油中,被称为分散相或内 相,燃料油则包在水珠的外层,被称为连续相或外相。我们目前所见的大多数乳化燃料油都为油包水型乳化燃料。乳化燃料燃烧是个复杂的过程,对其节能降污机理较为成熟的解释是乳化燃料中存在的“微爆”现象和水煤气反应,也就是从燃料的物理过程和化学过程来解释。一些燃烧机理介绍如下: 2.2.1物理作用—“微爆现象” 二十世纪六十年代初,前苏联科学家伊万诺夫等人发现了乳化燃料的“微爆”现象,从而为乳化燃料的节能、降污机理提供了理论基础。油包水型分子基

柴油机缸盖加工工艺样本

1 绪论 1.1 S195 柴油发动机的发展简史 中国自主研发的柴油发动机的”代表”作品当属从七十年代辉煌至今的S195 柴油机, 而该产品从诞生到成长发展的历史, 就像一首歌, 激昂中挥洒出创业的奔放, 流畅中跌宕着发展的起伏, 如歌的旋律, 奏出了中国民族品牌辉煌的乐章。 时光到流到上世纪六十年代初。为加快中国农业经济的发展步伐, 党中央和毛主席发出了”农业的根本出路在机械化” 的号召, 当时以制造各种型号内燃机为主线, 来加快农业机械化的进程。1966 年, 在以手扶拖拉机为农村机械化象征的年代里, 国家向各个大型工厂提出课题,为东风12型新手扶拖拉机制造心脏,要将195B柴油机的重量从 1 85公斤降至为120公斤, 功率从8马力提高到 1 2马力。几经设计试制, 研究人员开发出X195型柴油机,但到田间试验中发现振动要比195B大,为了减少振动,利于农民操作, 技术人员经过潜心研究, 提出了一个大胆的设想, 就是改单轴平衡为双轴平衡, 并为之对传动系统重新进行了设计攻关。经过大量的查阅资料和无数次地评审论证一个单排为六个齿轮的传动系统最佳设计方案在技术人员的手中诞生。在 1 967年春天一个月朗星稀的傍晚, 中国第一台自行设计制造的S195 柴油机终于起动成功, 随后, 以此为动力的东风12型手扶拖拉机也一举试制成功。 中国人民用自己的智慧和双手创造出了S195柴油机,并在计划经济年代里显现出突出的经济效益, 企业自身也依托这一适销对路、广受农民欢迎的新颖动力产品而加速了发展。年产量大幅跃升, 带动经济效益连年上台阶。 伴随着S195柴油机生产的发展,一时间中国大地上制造195柴油机的生产厂家如雨后春笋般建立起来, 当时的第八机械工业部就明确规定, S195 柴油机生产图纸需要统一, 每年统图, 各大厂家为此而无偿提供着自己的设计和制造技术。到七十年代中期全国各地上马的小缸径柴油机厂都按统一标准的产品图纸进行了大规模的生产, 由此S195成为了市场上覆盖率最广、产量最大的产品,这一辉煌状况并一直延续到了八十 年代中期。在全国各地区,由于S195柴油机与东风12型手扶拖拉机的配套效应,”农字当头滚雪球”的作法又带动了一批配套企业、特别是乡镇企业的蓬勃发展。S195不

乳化柴油的缺点和柴油的危险性

乳化柴油的缺点和柴油的危险性 乳化柴油的优点有很多,但是却没有得到广泛的推广,是因为乳化柴油还存在许多缺点,然而柴油又存在不可忽略的危险性,一般乳化燃料的油水分离时间为7-15天,由于保存时间短,因而作为商品周转使用时有一定困难; 3.生产设备造价昂贵。乳化燃料的设备多采用高速搅拌或超声波乳化装置,设备价格昂贵,投资大而且操作复杂,一旦损坏,很难维修; 4.节油不省钱。由于所用乳化剂的成本高,生产的乳化燃料成本较高,因此虽有一定的节油效果,但节油不省钱,直接经济效益不大。 二、柴油燃烧、爆炸的危险性 1.柴油的易燃性。物质的燃烧性是由其闪点、燃点、自燃点来衡量的,闪点是衡量火灾危险性的重要依据。液体燃料的危险等级

是根据闪电来划分的。油品的闪点愈高,火灾危险性愈小;油品的闪点愈低,火灾危险性愈大。汽油、煤油、柴油的闪点都在120℃以下,润滑油类的闪点一般在210℃因此,汽油的火灾危险性最大。依照我国石油产品技术标准,炼油厂生产的柴油的闪点应不低于45°c,通常在60°c--120°c之间。-35号柴油的闪点为50℃左右,正常情况下环境温度可能达到或接近此温度,所以,火灾危险性较大,油库设计规范在油品火灾危险性分类时,把-35号柴油划为乙级。其它轻柴油和重柴油闪点在60~120℃之间,环境温度通常不可能达到,不易着火,火灾危险性分类把它们划分为丙级a类。但是,必须注意,如果这类柴油因为某种原因被加热、或其附近有高热辐射的火源时,则可能存在被点燃引起火灾的危险性。 2.柴油的易爆性。爆炸性,是物质发生非常迅速的物理或化学变化的一种形式。油品爆炸的危险性通常用爆炸极限表示。油气与空气混合,其浓度达到一定的混合比范围,遇一定能量的点火源时,即可发生爆炸。发生爆炸的最低油气混合比称为爆炸下限;发生爆炸的最高油气混合比称为爆炸上限。如柴油的爆炸下限是混合气体中油气体积含量为0.6%,爆炸上限为6.5%。柴油蒸气在空气中的含量在上述范围内,遇到大于或等于0.2mj的点火能量时,则发生爆炸。如果混合气体浓度超出上述范围时,遇点火源则不爆炸。但在通常的储运条件下,油气很难达到与空气均匀混合,在爆炸极限外,可能存在

微乳化柴油技术简介

Biodisel and the microemulsion additives 生物柴油及微乳化剂简介 生物柴油(biodisel)是指以一部分可再生生物质资源代替不可再生柴油,通过特殊的工艺和技术生产的一种燃烧高效的环保柴油。本公司推出的生物柴油是利用微乳化剂,将9%-12%的水和80%-84%的柴油这两种完全不相溶的液体在特定的条件下经过物理化学反应,生成一种透明、稳定的微乳化生物柴油。本产品不同于现有市场上通过乳化剂和乳化设备加工而成的白色乳浊状柴油,而是通过巧妙的物理化学工艺生成的燃烧值更高,物化性质更为稳定的微乳化生物柴油(以下简称微乳化柴油)。 微乳化柴油的特点: 1、透明、清澈,经过充分乳化后,外观与常规柴油外观相同,完全不同于目前市场上 的白色乳浊状乳化柴油。 2、状态稳定。在-20℃到80℃的恶劣工况下无油水分离现象。 3、燃烧值高。微乳化柴油的燃烧值>9800Cal/kg,完全达到或超过国家0#柴油的标准。 4、环保清洁。有害气体量下降30%以上,PM达到欧Ⅱ标准,能清洁常用设备的油路。 5、使用范围广。该乳化柴油适用于不同型号的柴油发动机和其他内、外燃机使用。 6、微乳化范围广。可以针对市场上常用的柴油和重油进行微乳化调配。 微乳化柴油的工作原理: 柴油分子链较长,在正常使用的情况下20%-30%的柴油都是在没有经过充分燃烧的情况就排放掉,这样理论净燃烧值就大打折扣。微乳化柴油则是通过掺入一定比例的水,通过微乳化剂的作用,在柴油体系中形成稳定的纳米粒径(<50nm)的油包水(w/o)稳定结构。这样,柴油在燃烧的过程燃烧不充分形成的C和CO经过水分子的参与下以微爆的形式得以充分燃烧,最终以CO2的形式排出,从而提高柴油的燃烧效率。其作用化学反应原理如下所示: CO + H2O ==CO2 + H2+E(能量) 2H2 + O2 ==H2O + E(能量) 微乳化柴油的工作示意图: 柴油液滴 微乳化柴油液滴水珠

乳化柴油的使用和推广

乳化柴油的使用和推广 目前国外己经有成熟的乳化油技术投入使用,并获得了较好的效果。 为了支持含水乳化燃料,许多国家政府都在不同程度上给予了含水乳化燃料的税率的优惠。美国Lubrizol公司在2001年1月开发了PuriNO。柴油乳化技术,并获得第一个美国国家环保总局(EPA)认证。PuriNO。燃料由柴油、水和专有的Lubrizol添加剂调合而成稳定的均相乳化液,可降低氮氧化合物(NO。)19%,颗粒烟尘54%。 英国两个主要的汽车运输公司伦敦AITiVa集团、诺丁汉城市运输公司对PuriNO。乳化燃料进行了测试使用,也取得了出色的节能和降低污染排放效果,英国已经取消了PufiNO。含水乳化燃料油的税率。同时由法国埃尔夫石油公司生产的Aquazole水乳化燃料油,经过三年运行测试证明,乳化燃料油可降低30%的氮氧化物,80%的烟尘排放。这种乳化燃料油分别在法国Chambery、里昂、巴黎的市区里进行了严格的测试,同时又在德国柏林的十五辆公众巴士上进

行权威测试论证,均获得了较好的效果。使用埃尔夫的Aquazole乳化柴油,巴士外表用专门的乳化柴油使用标志涂装,该型乳化柴油含水9wt%.15wt%,在2002年己通过美国加州大气资源部(CARB)认证。 我国在柴油乳化技术的研究起步较晚,在80年代乳化油的研究进入了低谷,90年代还出现了“水变油”热潮,使得乳化柴油的研究严重倒退,但最近几年来的研究发展迅速,也有许多文献专利发表。张泽斌公开了一种乳化燃油乳化剂,其组成为十二烷醇聚氧乙烯醚硫酸钠粉末、十二烷基硫酸钠粉末、烷醇酰胺溶液和水组成;将其按一定比例加入燃油中,制备成乳化燃油,其中含水量在10~15wt%之间。夏百根等进行了HQ.I型柴油乳化剂进行了柴油乳化工艺条件的筛选实验,通过正交试验,分别考察了乳化油的掺水量、乳化剂用量、乳化剂添加方式通过乳化油的台架试验来考察燃油节油率,得到的结果表明乳化剂的好坏对燃油节油率的影响最大,掺水比例次之,添加方式最小,并得到较佳的乳化工艺为:65:15:25

乳化柴油的研究现状及应用前景

乳化柴油喷入气缸后,由于乳化油液滴中的水分先达到沸点,气化而发生“微爆”现象,可使得油滴进一步微粒化,雾滴的“2次雾化”大大改进了燃油的燃烧过程,更加快了燃烧速率,使油分子燃烧趋近完全,达到节油的目的。 一般柴油机中产生碳氢化合物的主要原因是混合不均匀,以及在燃烧过程后期低速离开喷油器的燃油混合及燃烧不良所致;一氧化碳是一种不完全燃烧产物;柴油机碳烟的生成机理,概括地说是由烃类燃料在高温缺氧条件下裂解生成的。与纯柴油相比,乳化柴油能发生“2次雾化”,其雾化质量是任何柴油机喷嘴都难以达到的,它使柴油分子与高温空气的混合更均匀,使油分子的燃烧更加完全,避免了柴油在瞬时间由于雾化不好,油滴直径过大,表面积小,不能与氧充分接触,而生成较多的碳烟、CO和碳氢化合物造成油耗高及环境污染。大量研究和实践证明,乳化柴油的燃烧环境能显著减少烟尘排放。 NO X是柴油机的主要污染物,其生成过程为:在温度大于1600℃的条件下, O2→2O N2+O→N+NO N+O2→N+NO NO进一步氧化生成NO2。可见温度、氧浓度在NO X生成过程中起着重要作用,一般认为,当温度高于1600℃时,NO X的生成才比较明显,并且温度越高越容易生成。乳化柴油中水的存在降低了燃烧温度和烟气温度,不利于NO X的生成,从而使NO X排放显著下降;另外,与纯柴油相比,乳化柴油能更充分的燃烧,使得烟气中未反应的氧大大降低,也减少了NO X的生成机会。 柴油乳化技术早在100多年前就有人提出,50年代末由于环境保护及石油危机等原因受到重视,70年代末达到实用性发展阶段,目前工业发达国家柴油掺水技术已达到广泛应用[4]并已有多项专利发表。我国柴油掺水乳化技术起步较晚,八十年代初才有突破性进展,最近几年发展比较迅速,并有初步应用与少量乳化柴油专利申请。由于对乳化柴油在燃烧过程中的物理、化学现象缺乏研究以及乳化技术的不完善使得内燃机锈蚀、节油效果不明显。同时由于乳化柴油为热力学不稳定体系,存储时间短、易破乳分层,导致内燃机运行不正常。而微乳化柴油水微滴直径小于0.1微米,为热力学稳定体系,色质透明,非常适合内燃机使用,但微乳所需乳化剂量较大,价格偏贵,推广应用仍有困难。乳化液的形成与稳定理论仍不完整,其研究与应用尚少[2]。 我国每年柴油消耗量约为2000万吨左右,如果能够全部采用柴油掺水乳化技术,按节油率10%计,每年可以节省大约200万吨。这样不仅可以缓解国内柴油的紧张的状况,带来上亿元的经济效益,还可以大大减少由于柴油燃烧不完全成的环境污染。

柴油微乳化技术中乳化剂的选择及配方的研究

ChemicalIntermediate2006年第9期科技与开发 1前言 柴油乳化和微乳化技术的研究自上世纪至今已有几十年的时间,美国、德国、日本等发达国家早在上世纪末微乳化柴油已进入使用阶段[1],为此欧洲国家已在排放标准上达到了欧Ⅲ标准,但我国至今仍没能将这项技术推广使用,重要的一点就是微乳化剂的选配不合适,导致微乳化柴油稳定性差,不能长期贮存,无法进入销售使用。因此,选配优质稳定的柴油微乳化剂是目前我国柴油微乳化技术的关键[2]。 乳化液的形成理论包括定向楔理论、界面张力理论、界面膜理论、相似相溶原理和电效应理论等。这些理论的出发点为:在油-水非连续体系中加入复合乳化剂,乳化剂在油-水界面作定向吸附,不仅可以降低界面张力,而且可以形成致密的界面复合膜,对液 柴油微乳化技术中乳化剂的选择及配方的研究 黄艳娥,徐伟,沈春红 (唐山师范学院化学系,河北唐山063000) 摘要:讨论了柴油微乳化研究中的应用理论,应用相似相溶原理和HLB值初选柴油乳化剂并对乳化剂进一步筛选和复配,同时确定助表面活性剂为正戊醇。利用HLB值的计算对复配得到的微乳化剂进行验证,表明:非离子表面活性剂Span80、AEO-3、TX-4与阳离子表面活性剂D08/1021或D12/1421复配作乳化剂时HLB值在6-15.9范围内均可制得柴油微乳液;对不同复配乳化剂制得微乳化柴油稳定性验证表明:微乳化剂的组成以AEO-3、TX-4与D08/1021三种乳化剂复配,复配比为0.6:1.4:8时掺水量达14%,且稳定性高。 关键词:乳化剂;柴油;微乳化;表面活性剂 中图分类号:TQ027.35文献标识码:A文章编号:1006-253x(2006)09-020-6 StudyoftheSelectionandPrescriptionofEmulsifier inDieselOilMicro-emulsification HUANGYan-e,XUWei,SHENChun-hong (Departmentofchemical,TangshanNormalCollege,Tangshan063000,HebeiChina) Abstract:Orientedwedgetheory,Interfacialtensiontheory,Interfacialfilmtheory,Similitudedissolvetheory,HLBvalueandsoonwerediscussed.Throughapplicationofthesetheories,thedirectionofemulsifierselectedoriginallywasdeterminedandemulsifierswerethoroughlyscreenedoutandcom-pounded.Inthemeanwhile,co-surfactantwasconfirmedtoben-pentanol.Thecompoundedmicro-emulsifierswereverifiedbycalculationofHLBvalue.Itshowedthatmicro-emulsionswereformedwhennonionicsurfactantsuchasSpan80,AEO-3,TX-4andcationicsurfactantsuchas(D08/1021orD12/1421)wereusedasemulsifiers,aswellasHLBvalueiswiderthanthatinthedatas,anddieselmicro-emulsionsareallformedfrom6to15.9.Thesituationandstabilityofmicro-emulsifieddieseloilintheconditionofdifferentformulaswereexplored.TheresultsshowedthatAEO-3,TX-4andD08/1021wereoptimal,andtheweightratioofAEO-3/TX-4/D(08/1021)is0.6/1.4/8. Keywords:emulsifier;dieseloil;micro-emulsified;surfactant 收稿日期:2006-6-25 ?20?

缸盖座圈和导管加工技术

缸盖是内燃机的重要部件,它的加工精度直接影响到发动机的工作性能。发动机工作时,由于可燃气体是在缸盖燃烧室压缩后进行点燃,致使气门阀座承受很高的热负荷和机械负荷。这既要求阀座有很高的耐磨性,还要有很好的密封性。如果阀杆工作时中心发生偏移除了会导致有害的热传导和阀杆及导管孔的很快磨损外,还会造成耗油量的增加。因此,对气门阀座和导管孔的加工精度提出了很高的要求,特别是对气门阀座工作锥面与导管孔的相互间的同轴度规定了很严的公差。 对于汽油发动机,同轴度允差规定为0.015-0.025mm ,而对于柴油机则仅为0.01-0.015mm(在燃烧室中,柴油可燃气体的压缩比要比汽油大2-2.5倍)。在大批量生产中,要稳定的保持这样的公差,除需要优化加工工艺外,定位基准的选择,专用刀具和精镗头的合理结构及其精度均具有重要的意义。 气门阀座和导管孔的加工是缸盖加工的关键技术。长期以来,国内外许多组合机床和刀具制造厂,如大连组合机床研究所、Ex-Cell-O 、Alfing 、Grob 、H üler Hille 、Ernst Krause & Co 等机床厂和Komet 、Plansee 、Beck 、Mapal 等刀具厂都十分重视这类技术设备及专用刀具的开发。近几年来,特别是在专用刀具开发方面取得了长足进步,这对提高加工精度、刀具耐用度和加工效率起着积极作用。 气门阀座和导管孔的底孔加工 气门阀座和导管孔的底孔精度是直接影响气门阀座 和导管孔终加工精度的重要因素。因为底孔的同轴 度误差(一般应低于0.02-0.05mm)会造成气门阀座 和导管孔精加工余量的分配不均,从而影响到终加 工精度。 为保证阀座和导管孔底孔的同轴度公差,许多厂家 采用专用复合刀具,并分钻扩、半精镗、和精镗三道工序进行加工。在精镗时,为增强细长镗杆的刚 性,大多数采用硬质合金镗杆(图1),但也有采用 背导向支承的方式(图2)。由于硬质合金的弹性模 数(E =500000N/mm 2-630000N/mm 2)比钢(E = 200000N/mm 2)约大3倍,因此,选用硬质合金制作 的镗杆可获得较好的刚性(R =3EI/L 3)。采用背导向 支承方式,同样也可增强镗杆的刚性,但为确保支 承效果,背导向的支承导套与镗杆中心应保持足够高的同轴度,在结构上也比较复杂。 缸盖的定位 精加工气门阀座工作锥面和导管孔时,多数是以与缸体的接合面和该平面上的两个定位销孔进行定位。这种曾被普遍应用的一面二销的定位方式,由于夹具定位销与阀座、导管孔之间的位置误差以及相邻阀座(和相邻导管孔)之间的位置误差均会造成加工余量的偏移,在最终精加工时,导致刚性差的铰刀也随之产生加工偏移,所以采用这种定位方式并非总能达到规定的精度。 因此,为确保加工精度,必须要减少定位误差以提高加工余量的均匀性,否则阀 图1:装有硬质合金樘杆的专用刀具 图2:精樘气门阀座和导管孔(左),精加工气门阀座工作锥面和导管孔(右)

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