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柴油机燃用二甲醚的应用设计
文献综述
1 前言
柴油机是热效率最高的热机，广泛应用于轻型、中型、重型汽车、机车、船舶动力、农业机械和国防等国民经济各个领域。随着柴油机保有量的增加，一方面柴油机主要燃用石化燃料，而石油作为一种短期无法再生的能源已逐渐不能满足需求。随着我国经济的快速发展，石油总需求量日益加大，车用燃料正面临着日益严峻的能源供应和环境保护双重压力。加之近年来国际油价的不断上涨以及世界热点地区的不稳定等因素，使国家的能源安全面临严重挑战。因此，寻找替代石油资源的能源已迫在眉捷。二甲醚的十六烷值大于55，高于柴油，具有良好的自燃特性，非常适合于压燃式发动机。二甲醚由于其优良特性，可以在配置比柴油机低一个平台的基础上达到相同排放标准。本课题拟分析国内外二甲醚发动机的研究现状，并提出二甲醚发动机的发展思路，为排放控制技术提供参考。
2 正文
2.1 研究背景
柴油机是将热能转化为机械能的一种装置，凭借其优秀的功率应用在当今的多种领域中并起着极其重要的作用，随着经济的迅速发展，柴油机的保有量同样迅速增加。随着柴油机保有量的增加，燃料的大量燃烧、消耗已经开始为社会带来不可避免的问题。一方面是柴油机主要使用石化燃料，而石化燃料作为一种短期内的不可再生燃料已经逐渐不能满足需求。随着我国经济的快速发展，石油总需求量日益加大。1993年我国已成为原油净进口国，并且原油进口以每年 800～1000万吨的幅度增加，2004 年我国进口原油达到1.23亿吨，石油的对外依存度超过 40% ，照此发展，到 2010 年我国石油总需求的47%将依靠进口。加之近年来国际油价的不断上涨以及世界热点地区的不稳定等因素，使国家的能源安全面临严重挑战。因此，寻找替代石油资源的能源已迫在眉捷。另一方面柴油机排出的大量废气是造成地球环境污染的根源之一，对人民的身体健康造成极大危害。近年来上海城区内机动车排放的CO、HC和NOX分担率分别为86%、90%和56%；北京在非采暖期机动车排放的CO、HC和NOX分担率分别为60%、86.8%和54.7%。且国家环保局提供的数据表明，在全世界20个大气质量最差的城市中，中国占了 10 个。因此降低机动车对大气环境造成的污染是我国社会经济发展需要解决的另一重大课题。而开发清洁的柴油机替代燃料被认为是解决当前能源危机和环境污染的重要途径之一。二甲醚由于其优良的物理化学特性被认为是可以满足严格排放法规的未来的柴油机燃料。
近几年，随着国际上资金、人员、设备及技术的不断投入，关于二甲醚的应用的研究得到了快速的发展，针对二甲醚的特性提出各种方法使其应用于柴油机时可以在保证绿色排放的同时，提高功率、降低噪音或保证柴油机功率的同时降低污染。但是其离市场化应用，普及开来还有一段距离。但是二甲醚不仅无毒,而且具有环境特性、燃烧特性的优势,预计将成为我国市场前景最好的替代能源。
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