生物質(zhì)燃油的腐蝕磨損特性研究.pdf

1、生物質(zhì)燃油是一種清潔可再生能源，被認(rèn)為是潛在的內(nèi)燃機(jī)燃料之一。由于生物質(zhì)燃油特有的有機(jī)化合物組成，對(duì)內(nèi)燃機(jī)缸套-活塞環(huán)摩擦副的潤(rùn)滑狀態(tài)產(chǎn)生影響，并導(dǎo)致腐蝕磨損。同時(shí)在輸送、噴射、霧化和燃燒過(guò)程中，對(duì)油泵葉片、輸油管道與噴嘴產(chǎn)生較大的空化腐蝕磨損，因此對(duì)內(nèi)燃機(jī)的穩(wěn)定工作乃至安全性能有著很大的影響，有必要對(duì)生物質(zhì)燃油的腐蝕磨損特性及其機(jī)理進(jìn)行研究。
　　 本學(xué)位論文以原始生物質(zhì)燃油及改性生物質(zhì)燃油為研究對(duì)象，借助往復(fù)式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)

2、探討生物質(zhì)燃油的摩擦學(xué)特性及其腐蝕磨損機(jī)理，同時(shí)借助磁致伸縮儀考察空化條件下生物質(zhì)燃油的腐蝕磨損特性，為高品位生物質(zhì)燃油在內(nèi)燃機(jī)上應(yīng)用提供指導(dǎo)。具體內(nèi)容如下:
　　 1.參照石油和石油產(chǎn)品試驗(yàn)方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試了原始生物質(zhì)燃油及改性生物質(zhì)燃油（生物質(zhì)燃油/柴油乳化混合油或稱乳化生物質(zhì)燃油）的基本理化性能，同時(shí)把0＃柴油作為參比物，對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了分析與評(píng)判。原始生物質(zhì)燃油在色澤和基本理化性能方面都比0＃柴油差，而經(jīng)乳化技術(shù)提質(zhì)改

3、性后，乳化混合油的各方面性能與0＃柴油相接近，尤其在色澤和透明度方面有很大提高。
　　 2.以0＃柴油為參比物，在往復(fù)式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上探討了原始生物質(zhì)燃油在不同往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率（摩擦速度）條件下的腐蝕磨損特性。結(jié)果表明:當(dāng)載荷不變時(shí)，生物質(zhì)燃油的摩擦系數(shù)和磨損量都隨著往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率的增加而增大;與柴油相比，生物質(zhì)燃油的減摩性比0＃柴油好，但它的耐磨性較0＃柴油差。另外，探討了原始生物質(zhì)燃油在不同載荷條件下的腐蝕磨損特性。結(jié)果表明:當(dāng)

4、往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率不變時(shí)，生物質(zhì)燃油的摩擦系數(shù)隨著載荷的增大而降低，磨損量隨著載荷增大而增大;在相同摩擦工況條件下，生物質(zhì)燃油的摩擦系數(shù)較0＃柴油小，但其磨損量較0＃柴油大。
　　 3.以0＃柴油為參比物，在往復(fù)式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上考察三種不同配比改性生物質(zhì)燃油（或稱乳化生物質(zhì)燃油）的腐蝕磨損特性。結(jié)果表明:乳化生物質(zhì)燃油摩擦系數(shù)及磨損量隨著生物質(zhì)燃油含量的增加而增大，其中5wt％乳化生物質(zhì)燃油的摩擦系數(shù)比0＃柴油小，磨損量與0＃柴油差

5、別不大。因此，選用5wt％乳化生物質(zhì)燃油來(lái)考察其在不同摩擦工況下的腐蝕磨損特性。結(jié)果表明:當(dāng)載荷不變時(shí)，5wt％乳化生物質(zhì)燃油的摩擦系數(shù)及磨損量隨往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率增大而增大;而當(dāng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率不變時(shí)，5wt％乳化生物質(zhì)燃油的摩擦系數(shù)及磨損量隨載荷增大而增大。最后考察了5wt％乳化生物質(zhì)燃油含量對(duì)商用全配方柴油機(jī)潤(rùn)滑油SAE CD15W/40的摩擦學(xué)特性影響。結(jié)果表明:隨著5wt％乳化生物質(zhì)燃油在潤(rùn)滑油SAE CD15W/40中所占含量的增加，

6、摩擦副的摩擦系數(shù)及其它們磨損量均隨之增大。
　　 4.以5wt％乳化生物質(zhì)燃油為空化介質(zhì)，探討了發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴材料(GCr15)的腐蝕磨損特性。采用磁致伸縮儀來(lái)模擬發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴處的空化條件，探討不同空化介質(zhì)溫度對(duì)噴嘴材料造成的腐蝕磨損特性影響。結(jié)果表明:隨著乳化生物質(zhì)燃油溫度升高，其粘度與表面張力下降，射流沖擊強(qiáng)度先增大后減小，導(dǎo)致空化條件下對(duì)噴嘴材料腐蝕磨損的累積失重率先增大后減小。在45℃時(shí)，燃油的粘度與表面張力使得微射流對(duì)材料沖