跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(44.210.83.132) 您好!臺灣時間:2024/05/22 22:47
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:張財源
研究生(外文):Tsai-yuan Chang
論文名稱:烷化生質柴油特性分析
論文名稱(外文):Analysis the Performance of Alkylate Biodiesel
指導教授:吳澤松
學位類別:碩士
校院名稱:崑山科技大學
系所名稱:機械工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2005
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:147
中文關鍵詞:實車試驗再生能源引擎性能測試烷化生質柴油
外文關鍵詞:field testalkylate biodieselengine performance testalternative energy
相關次數:
  • 被引用被引用:6
  • 點閱點閱:759
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
由於生質柴油為一種再生能源,且具有環境保護的益處,因此越來越受大家歡迎;本研究將探討兩支烷化生質柴油(BD9505、BD8020)及一支純生質柴油(B100)並與傳統柴油之油品物化性、引擎性能及污染排放等差異做比較。
本實驗之測試油料分別為傳統低硫柴油(D100)、烷化油摻入5%生質油料(BD9505)、20%生質油料(BD8020)之烷化生質柴油及100%生質油料(B100)之純生質柴油,共評估試驗此四支油品。
經油品的物、化性分析結果可知,本研究探討之烷化生質柴油,其優點為具有高十六烷值、極低的硫含量、極低的芳香烴含量及具有良好之潤滑性;而缺點為熱值較低、流動點高。由引擎性能測試結果可知,烷化生質柴油的最大馬力約比傳統柴油低6%;而最大扭力約比傳統柴油低11%;比較引擎的耗油量,BD9505的耗油量與傳統柴油差不多,而BD8020的耗油量則比傳統柴油高。由引擎的污染排放測試結果可知,烷化生質柴油對THC、CO及PM污染排放均有降低的效果,其中PM污染排放有5% ~ 17%的降低量。
模擬引擎實車行駛5000公里的污染排放測試結果可知:累積里程後兩種油品(BD9505與BD8020)的THC、CO及PM污染排放量都會增加。若與高級柴油做比較,烷化生質柴油在累積里程前與累積里程後,均有減少的結果,其中以THC與黑煙的減量最明顯。
由六部垃圾車之實車試驗結果可知,本烷化生質柴油可直接使用於行駛中的車輛而不需修改其操作條件;由汽缸內視鏡分析結果可知,使用烷化生質柴油後汽缸內會比較乾淨;由噴油嘴流量分析結果與實車黑煙檢測結果可知,車輛會受單缸噴油嘴的積污造成霧化不良而導致黑煙過多,但若與使用高級柴油同樣有單缸積污的車輛做比較,其使用烷化生質柴油的黑煙排放狀況會比較好;由機油分析結果可知,試驗後機油都沒有變質。
以經濟性、油品物化性、耗油量、引擎性能及污染排放降低效果,其BD9505的烷化生質柴油油品最佳,亦最具可行性。

Biodiesel has become more attractive recently because of its environmental benefits and the fact that it is made from renewable resources. Consequently, this study intended to investigate the fuel properties, engine performances and emissions of 2 alkylating biodiesel (BD9505 and BD8020) and 1 pure biodiesel (B100) and low sulfur diesel (D100).
The fuel examined were low sulfur diesel, alkylating fule blending with different composition of 5% biodiesel (BD9505) and 20% biodiesel (BD8020) and B100. There were 4 fuels tested.
The fuel properties analysis results showed that the benefit of alkylating biodiesel were high cetane number, very low sulfur contents, very low aromatic contents and with good lubricity. The defects of alkylating biodiesel were low heating value. From the engine performance testing, the maximum power of biodiesel were lower about 6% than the traditional diesel and the maximum torque of biodiesel were lower about 11% than the traditional diesel. The fuel consumption of alkylating biodiesels was higher than the traditional diesel. From the engine emission testing, the THC, CO and PM emissions were decreased. Alkylating biodiesel reduces PM emission from 5% to 17%.
From the engine tests of accumulated 5000km mileage, the emissions of THC, CO and PM were increased after test. The emissions of alkylating biodiesels (BD9505 and BD8020) were lower than the traditional diesel at the new and deposited conditions.
The biodiesel could be used directly at the present engine. The adjustments of engine operation conditions were not necessary. The alkylating biodiesl could clean the deposit of combustion chamber.
Regarding the cost, fuel properties, fuel consumption, engine performances and emission reduction, the BD9505 alkylating biodiesel has the potential of completing with low sulfur diesel.

中文摘要 ---------------------------------------------------------------------- i
英文摘要 ---------------------------------------------------------------------- iii
致謝 ---------------------------------------------------------------------- v
目錄 ---------------------------------------------------------------------- vi
表目錄 --------------------------------------------------------------------- x
圖目錄 ---------------------------------------------------------------------- xi
一、 緒論----------------------------------------------------------------- 1
1.1 前言---------------------------------------------------------------- 1
1.1.1 引擎的改良------------------------------------------------------ 2
1.1.2 淨化系統的裝置------------------------------------------------ 2
1.1.3 燃油技術--------------------------------------------------------- 3
1.1.4 交通政策--------------------------------------------------------- 3
1.2 文獻回顧---------------------------------------------------------- 3
1.2.1 國外之研究文獻------------------------------------------------ 3
1.2.2 國內之研究文獻------------------------------------------------ 4
1.3 世界各國生質柴油的發展趨勢與現況---------------------- 6
1.3.1 美國--------------------------------------------------------------- 6
1.3.2 歐洲--------------------------------------------------------------- 8
1.3.3 日本--------------------------------------------------------------- 10
1.3.4 台灣--------------------------------------------------------------- 12
1.4 研究目的---------------------------------------------------------- 13
1.4.1 在環境保護方面------------------------------------------------ 13
1.4.2 在替代傳統石化能源方面------------------------------------ 14
二、 生質柴油之介紹-------------------------------------------------- 15
2.1 為何要使用生質柴油------------------------------------------- 15
2.1.1 能源風險分散--------------------------------------------------- 15
2.1.2 環保親和性------------------------------------------------------ 15
2.1.3 政治性------------------------------------------------------------ 16
2.2 何謂生質柴油---------------------------------------------------- 17
2.3 生質柴油發展技術---------------------------------------------- 18
2.3.1 酯化合物--------------------------------------------------------- 20
2.3.2 醚化合物--------------------------------------------------------- 20
2.3.3 混合柴油--------------------------------------------------------- 20
2.3.4 烷化合物--------------------------------------------------------- 20
2.4 生質柴油特性---------------------------------------------------- 21
2.5 生質柴油標準規範---------------------------------------------- 23
2.6 生質柴油市場分析---------------------------------------------- 26
2.6.1 市場驅動力------------------------------------------------------ 26
2.6.2 目前及未來應用預測------------------------------------------ 27
2.6.3 發展困境及因應措施------------------------------------------ 27
2.7本實驗用烷化生質柴油--------------------------------------- 30
2.7.1 生質油料---------------------------------------------------------- 30
2.7.2 烷化物------------------------------------------------------------- 30
2.7.3 烷化生質柴油---------------------------------------------------- 30
三、 油品物、化性能分析--------------------------------------------- 31
3.1 主要影響因素---------------------------------------------------- 32
3.2 次要影響因素---------------------------------------------------- 37
四、 引擎試驗、分析設備與檢測程序------------------------------ 39
4.1 柴油引擎排氣採樣設備---------------------------------------- 39
4.1.1 引擎型式--------------------------------------------------------- 39
4.1.2 引擎測功計------------------------------------------------------ 40
4.1.3 排氣取樣設備--------------------------------------------------- 40
4.2 引擎污染檢測程序與方法------------------------------------- 42
4.3 氣狀污染物取樣及分析系統---------------------------------- 43
4.3.1 一氧化碳/二氧化碳分析儀(CO/CO2 Analyzer)------------ 43
4.3.2 氮氧化物分析儀( NOx Analyzer)---------------------------- 44
4.3.3 碳氫化合物分析儀( Hydrocarbon Analyzer)--------------- 44
4.3.4 黑煙污染度分析儀( Smoke Meter)-------------------------- 44
4.4 微粒中之可溶性有機成份分析------------------------------- 44
五、 結果與討論-------------------------------------------------------- 46
5.1 油品物、化性能分析-------------------------------------------- 46
5.1.1 油品物、化性能分析之結果與討論-------------------------- 46
5.2 引擎性能測試---------------------------------------------------- 58
5.2.1 引擎性能測試(穩態循環測試)之結果與討論------------- 58
5.3 引擎污染排放測試---------------------------------------------- 62
5.3.1 引擎污染排放測試(暫態循環測試)之結果與討論------- 62
5.4 引擎熱效率分析之結果與討論------------------------------- 67
5.5 引擎累積里程試驗---------------------------------------------- 69
5.5.1 引擎累積里程試驗之結果與討論--------------------------- 72
5.6 實車試驗---------------------------------------------------------- 80
5.6.1 汽缸內視鏡分析之結果與討論------------------------------ 82
5.6.2 噴油嘴流量分析之結果與討論------------------------------ 95
5.6.3 實車黑煙檢測之結果與討論--------------------------------- 102
5.6.4 實車機油分析之結果與討論--------------------------------- 108
六、 結論與建議-------------------------------------------------------- 114
6.1 結論---------------------------------------------------------------- 114
6.2 建議---------------------------------------------------------------- 115
參考文獻 --------------------------------------------------------------------- 116
附錄一 --------------------------------------------------------------------- 119
附錄二 --------------------------------------------------------------------- 123
附錄三 --------------------------------------------------------------------- 125
附錄四 --------------------------------------------------------------------- 127
附錄五 --------------------------------------------------------------------- 129
附錄六 --------------------------------------------------------------------- 140
附錄七 --------------------------------------------------------------------- 146
自傳 --------------------------------------------------------------------- 147

[1] http://www.greeneducation.org.hk/focus/technology.htm.
[2] Fangrui Ma, Miford A. Hanna,,“Biodiesel Production: A Review”, Bioresource Technology 70,1999,pp.1-15.
[3] D. Laforgia, V. Ardito, “Biodiesel Fueled IDI Engines: Performances, Emissions and Heat Release Investigation”,Bioresource Technology 51,1995,pp.53-59.
[4] Nicolas B.C. Ahouissoussi, Michael E. Wetzstein,“A Comparative Cost Analysis of Biodiesel, Compressed Natural Gas, Methanol and Diesel for Transit Bus Systems”,Resource and Energy Economics 20,1997,pp.1-15.
[5] Recep Altin, Selim Cetinkaya and Huseyin Serdar Yucesu,“The Potential of Using Vegetable Oil Fuel for Diesel Engines”,Energy Conversion and Management 42,2001,pp.529-538.
[6] Tom Beer, Tim Grant, David Williams and Harry Watson,“Fuel-Cycle Greenhouse Gas Emissions From Alternative Fuels in Australian Heavy Vehicles”,Atmospheric Environment 36,2002,pp.753-763.
[7] Mohamad I. Al-Widyan, Ghassan Tashtoush and Moh’d Abu-Qudais,“Utilization of Ethyl Ester of waste Vegetable Oils as fuel in Diesel Engines”,Fuel Processing Technology 76,2002,pp.91-103.
[8] 徐明璋,“生質柴油的製備及其在柴油引擎上的可行性研究”,碩士論文,國立台灣大學生物產業機電工程研究所,2001。
[9] 張俊銘,“生質柴油對引擎性能和排氣微粒特性影響之研究”,碩士論文,國立海洋大學機械與輪機工程研究所,2002。
[10] 吳啟明,“生質柴油燃料對直噴式柴油引擎性能及排放之研究”,碩士論文,國立台北科技大學車輛工程研究所,2002。
[11] 夏忠民,“高級柴油中添加食用大豆油之混合燃料對直噴式柴油引擎性能及排放之研究”,碩士論文,國立台北科技大學車輛工程研究所,2003。
[12] 吳友平,林雅芬,“回收食用油轉製生質柴油之燃燒特性分析”,燃燒季刊,第十三卷,第四期,2004年11月,第11-18頁。
[13] “你做過黃豆油的公車嗎?”,數位週刊,第35期,2001年5月。
[14] “台北市垃圾車使用生質柴油測試計畫”,美國黃豆協會,2002年9月。
[15] “低污染公車推動策略之研究“,中華大學,高雄市政府交通局,2003年10月。
[16] Deborah Boldt and Avery Ikegami,“生化柴油-Bio-Diesel”,美國黃豆協會,1998年。
[17] “Biodiesel-a Success Story”,The Development of Biodiesel in Germany, Report for International Energy Agency, Completed by the Austria Biofuels Institute, Vienna,June 2001.
[18] 陳介武,“生化柴油(Biodiesel)在日本的現況與展望”,http://www.soybean.org.tw/tech6-1.htm.,1998年10月。
[19] LJ Clarke, EH Crawshaw and LC Lilley,“Fatty Acid Methyl Esters (FAMEs) as Diesel Blend Components”,The 9th Proceedings of the Annual Fuels &; Lubes Asia Conference and Exhibition,Singapore,2003.
[20] Quick, G. R.;Woodmore, P. J.;Wilson, B. T. Engine evaluation of linseed oil and derivatives. In: Bagby, M. O.; Pryde, E. H.(Eds.) Vegetable Oils Diesel Fuel: Seminar Ⅲ, ARM-NC-28,US Department of Agriculture: Peoria, IL,pp. 138,1983.
[21] Freedman, B.; Butterfield, R. O.; Pryde, E. H. Journal of the American Oil Chemists Society,Vol. 63,1986,pp.1375-1380.
[22] 陳介武,“生質柴油發展趨勢Biodiesel Developments and Trends”, http://www.soybean.org.tw/tech6-3.htm,Jan 2000.
[23] Encinar, J. M.; Gonalez, J. F.; Rodriguez, J. J.; Tejedor, A.,“Biodiesel Fuels from vegetable oils:bTransesterification of Cynara cardunculus L. Oils with Ethanol ”,Energy and Fuels 16,2002,pp.443-450.
[24] University of Idaho (Department of Biological and Agricultural Engineering). Acute toxicity of biodiesel to freshwater and marine organisms. Development of rapeseed biodiesel for use in high-speed diesel engines,Progress Report,1996,pp.117-131.
[25] MacKinven Robert and Martial Hublin,“European Programme on Emissions , Fuels and Engine Technologies (EPEFE)-Objectives and Design”,SAE 961065.
[26] W. Korbitz,“Biodiesel Production in Europe and North America, An Encouraging Prospect”,Renewable Energy 16,1999,pp.1078-1083.
[27] Lepperhoff G., Houben M., Cartus T., and Breuer Ch.,“Transient Test Benches for the Development of Fuels and Lubricants Reducing Emissions and Fuel Consumption”,11th European Automotive Symposium AGELFI,Sorrento,1992.
[28] Handbook, Ed. by K. Owen and T. Coley,“Automative Fuels”, Published,SAE,1995.

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top