一种新型高原含氧柴油.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410510031.1

申请日:

2014.09.28

公开号:

CN104194846A

公开日:

2014.12.10

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C10L 1/04申请日:20140928|||公开

IPC分类号:

C10L1/04; C10L1/198

主分类号:

C10L1/04

申请人:

中国人民解放军后勤工程学院

发明人:

许世海; 李晓然; 熊云; 刘晓

地址:

401331 重庆市沙坪坝区大学城后勤工程学院油料应用教研室

优先权:

2014.07.09 CN 201410325646.7

专利代理机构:

重庆为信知识产权代理事务所(普通合伙) 50216

代理人:

余锦曦

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内容摘要

本发明公开了一种新型高原含氧柴油,其特征在于由以下体积分数的组分组成:5%~30%的柴油替代组分和70%~95%的柴油,所述柴油替代组分由聚乙二醇二甲醚或聚乙二醇二乙醚组成,或由聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇二乙醚和聚甲醛二甲醚中两种或两种以上组成,所述聚乙二醇二甲醚包括1~4聚体,所述聚乙二醇二乙醚包括1~4聚体,所述聚甲醛二甲醚为三聚体或四聚体。本发明为一种新型高原含氧柴油,能够缓解由于高原缺氧导致的柴油燃烧不完全,提高柴油机动力性能,减少油耗和碳烟排放;并且不用对柴油机进行改造,省去了研制高原柴油机的成本,具有较高的社会效益和经济效益,实用性强。

权利要求书

1.  一种新型高原含氧柴油,其特征在于由以下体积分数的组分组成:5%~30%的柴油替代组分和70%~95%的柴油,所述柴油替代组分由聚乙二醇二甲醚或聚乙二醇二乙醚组成,或由聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇二乙醚和聚甲醛二甲醚中两种或两种以上组成,所述聚乙二醇二甲醚为1~4聚体,所述聚乙二醇二乙醚为1~4聚体,所述聚甲醛二甲醚为三聚体或四聚体。

2.
  根据权利要求1所述的一种新型高原含氧柴油,其特征在于:所述柴油替代组分为聚乙二醇二甲醚或聚甲醛二甲醚,该柴油替代组分与柴油所占体积分数分别为15%~30%的柴油替代组分和70%~85%的柴油。

3.
  根据权利要求1所述的一种新型高原含氧柴油,其特征在于:所述柴油替代组分为聚乙二醇二乙醚,该柴油替代组分与柴油所占体积分数分别为20%~30%的柴油替代组分和70%~80%的柴油。

4.
  根据权利要求1所述的一种新型高原含氧柴油,其特征在于:所述柴油替代组分由聚乙二醇二甲醚和聚乙二醇二乙醚组成,所述聚乙二醇二甲醚与聚乙二醇二乙醚的体积比为(0.5~2):1。

5.
  根据权利要求4所述的一种新型高原含氧柴油,其特征在于:所述柴油替代组分由聚乙二醇二甲醚和聚乙二醇二乙醚组成,所述聚乙二醇二甲醚和聚乙二醇二乙醚最佳选择均为二聚体,该柴油替代组分与柴油所占最佳体积分数分别为15%的二乙二醇二甲醚、10%的二乙二醇二乙醚、75%的柴油。

6.
  根据权利要求1所述的一种新型高原含氧柴油,其特征在于:所述柴油替代组分由聚乙二醇二甲醚和聚甲醛二甲醚组成或由聚乙二醇二乙醚和聚甲醛 二甲醚组成,所述聚乙二醇二甲醚或聚乙二醇二乙醚与聚甲醛二甲醚的体积比为(0.5~2):1。

7.
  根据权利要求1所述的一种新型高原含氧柴油,其特征在于:所述柴油替代组分由聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇二乙醚和聚甲醛二甲醚三种组成,所述聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇二乙醚和聚甲醛二甲醚最佳配比关系为2:2:1。

说明书

一种新型高原含氧柴油
技术领域
本发明属于高原柴油技术领域,具体的说,涉及一种新型高原含氧柴油。
背景技术
柴油机在高原地区运行时,由于受到特殊的地理环境和气候条件的影响,其动力性、经济性、可靠性和废气排放性等指标都大幅下降。一些研究者通过试验研究发现:与海拔500m相比,2000m、3000m和4000m试验点的最大功率分别下降12.1%、17.3%和43.8%,燃油消耗率分别增加9.5%、20.2%和34%,且随海拔升高碳烟排放也明显增加。
出现这种情况主要是由于随着海拔高度的增加,大气温度、压力逐渐降低等原因导致的。温度降低致使燃油黏度增大,使形成的混合气质量差,柴油机的缸内燃烧过程恶化,排放增加;同样温度降低会导致柴油机机油黏度增加,导致柴油机启动阻力矩增大,燃油消耗率增加,并且随着温度的降低,蓄电池内部化学反应变慢,内阻增大,端电压降低,进而放电率下降,致使启动力矩降低,动力性能下降;压力降低,导致柴油机燃烧室充气密度下降,过量空气系数降低,燃料燃烧不完全,燃油消耗率增加。
一些研究者进行了机车柴油机高原甲醇补氧的研究,采用双燃料系统分别喷入20%的柴油和80%的甲醇,发现柴油机的动力性、经济性和排放性均有明显改善。但由于醇类燃料与柴油的互溶性不好,无法在不借助助溶剂的条件下 与柴油实现较大比例的互溶,即便是使用助溶剂,也往往会导致混合燃料的闪点、十六烷值等明显降低,不适合作为高原含氧柴油使用。
发明内容
为解决以上技术问题,本发明的目的在于提供一种新型高原含氧柴油,能够缓解由于高原缺氧导致的柴油燃烧不完全,提高柴油机动力性能,减少油耗和碳烟排放。
本发明目的是这样实现的:一种新型高原含氧柴油,其关键在于由以下体积分数的组分组成:5%~30%的柴油替代组分和70%~95%的柴油,所述柴油替代组分由聚乙二醇二甲醚或聚乙二醇二乙醚组成,或由聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇二乙醚和聚甲醛二甲醚中两种或两种以上组成,所述聚乙二醇二甲醚包括1~4聚体,所述聚乙二醇二乙醚包括1~4聚体,所述聚甲醛二甲醚为三聚体或四聚体。
上述柴油替代组分为聚乙二醇二甲醚,该柴油替代组分与柴油所占体积分数分别为15%~30%的柴油替代组分和70%~85%的柴油。
上述柴油替代组分为聚乙二醇二乙醚,该柴油替代组分与柴油所占体积分数分别为20%~30%的柴油替代组分和70%~80%的柴油。
上述柴油替代组分由聚乙二醇二甲醚和聚乙二醇二乙醚组成,所述聚乙二醇二甲醚与聚乙二醇二乙醚的体积比为(0.5~2):1。
上述柴油替代组分由聚乙二醇二甲醚和聚乙二醇二乙醚组成,所述聚乙二醇二甲醚和聚乙二醇二乙醚最佳选择均为二聚体,该柴油替代组分与柴油所占最佳体积分数分别为15%的二乙二醇二甲醚、10%的二乙二醇二乙醚、75%的柴油。
上述柴油替代组分由聚乙二醇二甲醚和聚甲醛二甲醚组成或由聚乙二醇二乙醚和聚甲醛二甲醚组成,所述聚乙二醇二甲醚或聚乙二醇二乙醚与聚甲醛二甲醚的体积比为(0.5~2):1。
上述柴油替代组分由聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇二乙醚和聚甲醛二甲醚三种组成,所述聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇二乙醚和聚甲醛二甲醚最佳配比关系为2:2:1。
有益效果:本发明为一种新型高原含氧柴油,能够缓解由于高原缺氧导致的柴油燃烧不完全,提高柴油机动力性能,减少油耗和碳烟排放;并且不用对柴油机进行改造,省去了研制高原柴油机的成本,具有较高的社会效益和经济效益,实用性强。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
一种新型高原含氧柴油,将柴油替代组分和市售0号柴油在常温下混合,充分搅拌后静置5~10h,即为本发明高原含氧柴油,然后将其在海拔3000m地区应用于柴油机车上,与纯柴油进行比较实验,见表1、2、3、4、5和6,其中以A代表聚乙二醇二甲醚,B代表聚乙二醇二乙醚,C代表聚甲醛二甲醚,D为本发明柴油与纯柴油相比,其发动机外特性功率平均提升的百分量;E为本发明柴油与纯柴油相比,其油耗平均降低的百分量;F为本发明柴油与纯柴油相比,其碳烟排放平均降低的百分量:
(1)、当柴油替代组分为一种组分组成时:
表1:柴油替代组分仅为聚乙二醇二甲醚:

实施例123456

A5%10%15%20%25%30%柴油95%90%85%80%75%70%D4.55.66.86.56.36.0E1.52.23.53.53.23.0F404048505559

由表1可以看出,当聚乙二醇二甲醚所占百分比在5%~30%的区间内,其发动机外特性功率均有所提升,油耗和碳烟排放量均有所降低,而在15%~30%区间内时,其D、E、F的整体数据均有明显提高,发动机外特性功率提升效果较好,油耗降低量较大,碳烟排放量降低较大。
表2:柴油替代组分仅为聚乙二醇二乙醚:
实施例789101112B5%10%15%20%25%30%柴油95%90%85%80%75%70%D4.65.25.56.96.66.2E1.52.02.83.73.33.0F424345505453

由表2可以看出,当聚乙二醇二乙醚所占百分比在5%~30%的区间内时,其发动机外特性功率均有所提升,油耗和碳烟排放量均有所降低,而在20%~30%区间内时,其D、E、F的整体数据均有明显提高,发动机外特性功率提升效果较好,油耗降低量较大,碳烟排放量降低较大。
(2)当柴油替代组分包括两种组分时:
表3:柴油替代组分由聚乙二醇二甲醚和聚乙二醇二乙醚组成:

表4:柴油替代组分由聚乙二醇二乙醚和聚甲醛二甲醚组成或者由聚乙二醇二甲醚和聚甲醛二甲醚组成:

由表3和表4可以得出,当柴油替代组分所占百分比在5%~30%的区间内,其发动机外特性功率均有所提升,油耗和碳烟排放量均有所降低,而特别是当柴油替代组分由15%的聚乙二醇二甲醚和10%的聚乙二醇二乙醚组成时,其动机外特性功率提升最高,油耗和碳烟排放量均降低最大,因此本发明中最佳组分和配比为:15%的聚乙二醇二甲醚、10%的聚乙二醇二乙醚和75%的柴油。
(3)当柴油替代组分由三种组分组成时:
表5:柴油替代组分由聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇二乙醚和聚甲醛二甲醚组成:
实施例252627282930A+B+C12%A+12%10%A+10%8%A+8%B10%A+5%4%A+4%B5%A+3%B

 B+6%CB+10%C+4%CB+5%C+2%C+2%C柴油70%70%80%80%90%90%D9.889.58.59.59E4.534.54.24.44.1F655565566760

由表5可以看出,在柴油替代组分添加量相同的情况下,A∶B∶C=2∶2∶1时,其动机外特性功率、油耗和碳烟排放量的数据相比其他的比例均有明显的提高。

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资源描述

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1、10申请公布号CN104194846A43申请公布日20141210CN104194846A21申请号201410510031122申请日20140928201410325646720140709CNC10L1/04200601C10L1/19820060171申请人中国人民解放军后勤工程学院地址401331重庆市沙坪坝区大学城后勤工程学院油料应用教研室72发明人许世海李晓然熊云刘晓74专利代理机构重庆为信知识产权代理事务所普通合伙50216代理人余锦曦54发明名称一种新型高原含氧柴油57摘要本发明公开了一种新型高原含氧柴油,其特征在于由以下体积分数的组分组成530的柴油替代组分和7095的柴。

2、油,所述柴油替代组分由聚乙二醇二甲醚或聚乙二醇二乙醚组成,或由聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇二乙醚和聚甲醛二甲醚中两种或两种以上组成,所述聚乙二醇二甲醚包括14聚体,所述聚乙二醇二乙醚包括14聚体,所述聚甲醛二甲醚为三聚体或四聚体。本发明为一种新型高原含氧柴油,能够缓解由于高原缺氧导致的柴油燃烧不完全,提高柴油机动力性能,减少油耗和碳烟排放;并且不用对柴油机进行改造,省去了研制高原柴油机的成本,具有较高的社会效益和经济效益,实用性强。66本国优先权数据51INTCL权利要求书1页说明书4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页10申请公布号CN104194846AC。

3、N104194846A1/1页21一种新型高原含氧柴油,其特征在于由以下体积分数的组分组成530的柴油替代组分和7095的柴油,所述柴油替代组分由聚乙二醇二甲醚或聚乙二醇二乙醚组成,或由聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇二乙醚和聚甲醛二甲醚中两种或两种以上组成,所述聚乙二醇二甲醚为14聚体,所述聚乙二醇二乙醚为14聚体,所述聚甲醛二甲醚为三聚体或四聚体。2根据权利要求1所述的一种新型高原含氧柴油,其特征在于所述柴油替代组分为聚乙二醇二甲醚或聚甲醛二甲醚,该柴油替代组分与柴油所占体积分数分别为1530的柴油替代组分和7085的柴油。3根据权利要求1所述的一种新型高原含氧柴油,其特征在于所述柴油替代组分为聚。

4、乙二醇二乙醚,该柴油替代组分与柴油所占体积分数分别为2030的柴油替代组分和7080的柴油。4根据权利要求1所述的一种新型高原含氧柴油,其特征在于所述柴油替代组分由聚乙二醇二甲醚和聚乙二醇二乙醚组成,所述聚乙二醇二甲醚与聚乙二醇二乙醚的体积比为0521。5根据权利要求4所述的一种新型高原含氧柴油,其特征在于所述柴油替代组分由聚乙二醇二甲醚和聚乙二醇二乙醚组成,所述聚乙二醇二甲醚和聚乙二醇二乙醚最佳选择均为二聚体,该柴油替代组分与柴油所占最佳体积分数分别为15的二乙二醇二甲醚、10的二乙二醇二乙醚、75的柴油。6根据权利要求1所述的一种新型高原含氧柴油,其特征在于所述柴油替代组分由聚乙二醇二甲醚。

5、和聚甲醛二甲醚组成或由聚乙二醇二乙醚和聚甲醛二甲醚组成,所述聚乙二醇二甲醚或聚乙二醇二乙醚与聚甲醛二甲醚的体积比为0521。7根据权利要求1所述的一种新型高原含氧柴油,其特征在于所述柴油替代组分由聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇二乙醚和聚甲醛二甲醚三种组成,所述聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇二乙醚和聚甲醛二甲醚最佳配比关系为221。权利要求书CN104194846A1/4页3一种新型高原含氧柴油技术领域0001本发明属于高原柴油技术领域,具体的说,涉及一种新型高原含氧柴油。背景技术0002柴油机在高原地区运行时,由于受到特殊的地理环境和气候条件的影响,其动力性、经济性、可靠性和废气排放性等指标都大幅下降。一。

6、些研究者通过试验研究发现与海拔500M相比,2000M、3000M和4000M试验点的最大功率分别下降121、173和438,燃油消耗率分别增加95、202和34,且随海拔升高碳烟排放也明显增加。0003出现这种情况主要是由于随着海拔高度的增加,大气温度、压力逐渐降低等原因导致的。温度降低致使燃油黏度增大,使形成的混合气质量差,柴油机的缸内燃烧过程恶化,排放增加;同样温度降低会导致柴油机机油黏度增加,导致柴油机启动阻力矩增大,燃油消耗率增加,并且随着温度的降低,蓄电池内部化学反应变慢,内阻增大,端电压降低,进而放电率下降,致使启动力矩降低,动力性能下降;压力降低,导致柴油机燃烧室充气密度下降,。

7、过量空气系数降低,燃料燃烧不完全,燃油消耗率增加。0004一些研究者进行了机车柴油机高原甲醇补氧的研究,采用双燃料系统分别喷入20的柴油和80的甲醇,发现柴油机的动力性、经济性和排放性均有明显改善。但由于醇类燃料与柴油的互溶性不好,无法在不借助助溶剂的条件下与柴油实现较大比例的互溶,即便是使用助溶剂,也往往会导致混合燃料的闪点、十六烷值等明显降低,不适合作为高原含氧柴油使用。发明内容0005为解决以上技术问题,本发明的目的在于提供一种新型高原含氧柴油,能够缓解由于高原缺氧导致的柴油燃烧不完全,提高柴油机动力性能,减少油耗和碳烟排放。0006本发明目的是这样实现的一种新型高原含氧柴油,其关键在于。

8、由以下体积分数的组分组成530的柴油替代组分和7095的柴油,所述柴油替代组分由聚乙二醇二甲醚或聚乙二醇二乙醚组成,或由聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇二乙醚和聚甲醛二甲醚中两种或两种以上组成,所述聚乙二醇二甲醚包括14聚体,所述聚乙二醇二乙醚包括14聚体,所述聚甲醛二甲醚为三聚体或四聚体。0007上述柴油替代组分为聚乙二醇二甲醚,该柴油替代组分与柴油所占体积分数分别为1530的柴油替代组分和7085的柴油。0008上述柴油替代组分为聚乙二醇二乙醚,该柴油替代组分与柴油所占体积分数分别为2030的柴油替代组分和7080的柴油。0009上述柴油替代组分由聚乙二醇二甲醚和聚乙二醇二乙醚组成,所述聚乙二醇二。

9、甲醚与聚乙二醇二乙醚的体积比为0521。0010上述柴油替代组分由聚乙二醇二甲醚和聚乙二醇二乙醚组成,所述聚乙二醇二甲醚和聚乙二醇二乙醚最佳选择均为二聚体,该柴油替代组分与柴油所占最佳体积分数分别说明书CN104194846A2/4页4为15的二乙二醇二甲醚、10的二乙二醇二乙醚、75的柴油。0011上述柴油替代组分由聚乙二醇二甲醚和聚甲醛二甲醚组成或由聚乙二醇二乙醚和聚甲醛二甲醚组成,所述聚乙二醇二甲醚或聚乙二醇二乙醚与聚甲醛二甲醚的体积比为0521。0012上述柴油替代组分由聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇二乙醚和聚甲醛二甲醚三种组成,所述聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇二乙醚和聚甲醛二甲醚最佳配比关系为。

10、221。0013有益效果本发明为一种新型高原含氧柴油,能够缓解由于高原缺氧导致的柴油燃烧不完全,提高柴油机动力性能,减少油耗和碳烟排放;并且不用对柴油机进行改造,省去了研制高原柴油机的成本,具有较高的社会效益和经济效益,实用性强。具体实施方式0014下面结合实施例对本发明作进一步说明。0015一种新型高原含氧柴油,将柴油替代组分和市售0号柴油在常温下混合,充分搅拌后静置510H,即为本发明高原含氧柴油,然后将其在海拔3000M地区应用于柴油机车上,与纯柴油进行比较实验,见表1、2、3、4、5和6,其中以A代表聚乙二醇二甲醚,B代表聚乙二醇二乙醚,C代表聚甲醛二甲醚,D为本发明柴油与纯柴油相比,。

11、其发动机外特性功率平均提升的百分量;E为本发明柴油与纯柴油相比,其油耗平均降低的百分量;F为本发明柴油与纯柴油相比,其碳烟排放平均降低的百分量00161、当柴油替代组分为一种组分组成时0017表1柴油替代组分仅为聚乙二醇二甲醚0018实施例123456A51015202530柴油959085807570D455668656360E152235353230F40404850555900190020由表1可以看出,当聚乙二醇二甲醚所占百分比在530的区间内,其发动机外特性功率均有所提升,油耗和碳烟排放量均有所降低,而在1530区间内时,其D、E、F的整体数据均有明显提高,发动机外特性功率提升效果较。

12、好,油耗降低量较大,碳烟排放量降低较大。0021表2柴油替代组分仅为聚乙二醇二乙醚0022实施例789101112说明书CN104194846A3/4页5B51015202530柴油959085807570D465255696662E152028373330F4243455054530023由表2可以看出,当聚乙二醇二乙醚所占百分比在530的区间内时,其发动机外特性功率均有所提升,油耗和碳烟排放量均有所降低,而在2030区间内时,其D、E、F的整体数据均有明显提高,发动机外特性功率提升效果较好,油耗降低量较大,碳烟排放量降低较大。00242当柴油替代组分包括两种组分时0025表3柴油替代组分由。

13、聚乙二醇二甲醚和聚乙二醇二乙醚组成00260027表4柴油替代组分由聚乙二醇二乙醚和聚甲醛二甲醚组成或者由聚乙二醇二甲醚和聚甲醛二甲醚组成0028说明书CN104194846A4/4页60029由表3和表4可以得出,当柴油替代组分所占百分比在530的区间内,其发动机外特性功率均有所提升,油耗和碳烟排放量均有所降低,而特别是当柴油替代组分由15的聚乙二醇二甲醚和10的聚乙二醇二乙醚组成时,其动机外特性功率提升最高,油耗和碳烟排放量均降低最大,因此本发明中最佳组分和配比为15的聚乙二醇二甲醚、10的聚乙二醇二乙醚和75的柴油。00303当柴油替代组分由三种组分组成时0031表5柴油替代组分由聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇二乙醚和聚甲醛二甲醚组成0032实施例252627282930ABC12A1210A108A8B10A54A4B5A3B0033B6CB10C4CB5C2C2C柴油707080809090D9889585959E45345424441F6555655667600034由表5可以看出,在柴油替代组分添加量相同的情况下,ABC221时,其动机外特性功率、油耗和碳烟排放量的数据相比其他的比例均有明显的提高。说明书CN104194846A。

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