本發(fā)明涉及熱機領域一種以生物油脂為燃料的壓燃型內燃機，以及燃料領域相關的生物油脂燃料

背景資料

石油是一種戰(zhàn)略資源，其主要功能體現(xiàn)在能源領域，作為燃料供應內燃機或者燃氣輪機使用，為各種行業(yè)提供動力，因此石油產(chǎn)業(yè)是關系到國家命脈的產(chǎn)業(yè)，尋找合適的替代資源，尤其是可再生資源，無疑將為社會提供一種新的選擇。生物油脂尤其是非食用油脂無疑是最佳的選項之一。生物油脂目前主要作為柴油使用，在不改變發(fā)動機機構的基礎上，使用形式包括生物煉化柴油，生物化學柴油和生物調和柴油三種；生物煉化柴油是將生物油脂作為原油替代產(chǎn)品，其性能和常規(guī)柴油接近；生物化學柴油也就是通常所說的生物柴油是通過脂肪酸酯的形式實現(xiàn)，目前主要是甲酯；生物調和柴油是通過將生物油脂和適當?shù)恼{和組分混合實現(xiàn)，目前發(fā)明人正在農(nóng)村推廣相關產(chǎn)品。但是無論以上述任何形式生物油脂的使用離不開煤炭和石油等礦產(chǎn)資源，生物油脂的直接應用逐漸得到了人們的重視，其主要的形式是通過對發(fā)動機的改造實現(xiàn)，但是由于相關人員對于成品油調和工藝的陌生，目前并沒有非常理想的方案。

柴油機是由德國發(fā)明家魯?shù)婪颉さ胰麪?Rudolf Diesel)于1892年發(fā)明的，為了紀念這位發(fā)明家，柴油就是用他的姓Diesel來表示，而柴油發(fā)動機也稱為狄塞爾發(fā)動機(Diesel engine)。柴油機是一種以壓燃形式工作的內燃機，其工作模式對燃料也提出了相應的要求；目前世界各國都制定了柴油的使用標準，再次基礎上我們也提出了更多的要求，也就是動力燃料調和原則：

1燃燒性：燃料能夠有充分的自燃特征，合適的燃燒速度，和充分的熱量釋放能力

2安全性：燃料不能夠對發(fā)動機部件構成腐蝕和磨損，不能夠對人體，環(huán)境構成危害

3安定性：燃料能夠在各種常規(guī)理化因素和生物因素影響下保持化學結構穩(wěn)定

4穩(wěn)定性：燃料能夠在各種常規(guī)理化因素和生物因素影響下保持物理結構穩(wěn)定

5流動性：燃料能夠在一定條件的干涉下保持良好的霧化性能

目前生物油脂作為柴油機燃料的研究主要集中在植物油方面，在中國知網(wǎng)，通過全文搜索“植物油”“柴油機”兩個關鍵詞，可以找到4824篇相關的文獻，年份從1955年到2015年60年來，人們先后從事了多方面的開發(fā)工作。全文搜索“動物油”“柴油機”兩個關鍵詞，沒有相關的文獻報道。廣東有企業(yè)通過在油路上對植物油進行滿足發(fā)動機燃燒的需要，但是該系統(tǒng)未涉及到動物油脂，主要原因在于傾點過高，不能正常使用。燃油預熱裝置目前主要用于冬季使用零號柴油，目前還沒有在生物油脂中使用的報道。目前國內相關的研發(fā)工作主要集中在以下幾個方面：

1燃料方面：植物油直接燃燒，植物油基脂肪酸甲酯，油脂煉化

2油路方面：燃油預熱系統(tǒng)，植物油雙燃料發(fā)動機構成的變相預熱體系

3主機方面：供油提前角的調整，發(fā)動機積碳和磨損研究

4排放方面：尾氣排放尤其是可吸入顆粒物研究

目前國際上還沒有發(fā)現(xiàn)面向通用生物油脂的柴油機面世，同時日前大多數(shù)非食用油脂為高凝固點油脂，是一種重要的資源，運輸和保存都非常安全，因為我們對該項目從燃油技術到發(fā)動機技術進行了研發(fā)，特申請本專和。

技術實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明所涉及的一種生物油脂柴油機，完全可以通過改良生物油脂直接啟動和運行，其特點是：生物 油脂通過適當?shù)男誀钫{整以后達到柴油機用生物油脂調和燃料標準；油箱通過溫度控制使燃油保持在液體狀態(tài)；油箱和高壓油泵之間的低壓油管通過溫度控制使燃料運動粘度滿足高壓油泵泵油的要求；高壓油泵和氣缸之間的高壓油管通過溫度控制使燃油運動粘度達到燃油在氣缸內霧化的要求；燃油自油箱到氣缸通過溫度控制使燃料達到發(fā)動機的運行要求；

柴油機用生物油脂調和燃料的原料為生物油脂，其中包括但不限于動物油脂，植物油脂，微生物油脂，煎炸油，泔水油，地溝油；生物油脂及其衍生產(chǎn)品通過性狀調整后達到發(fā)明人所設定的控制標準，形成柴油機用生物油酯調和燃料，柴油機用生物油酯調和燃料也在本專利所要求保護的范圍之內；其中所涉及到的生物油酯及其衍生產(chǎn)品，是指按照國家生物柴油(BD100)檢測標準關于總甘油的檢測方法，總甘油含量超過國家生物柴油(BD100)標準的可燃性液體；柴油機用生物油酯的控制標準如下：

燃燒性：十六烷值在30以上，70以下；優(yōu)選但40和60之間，參考國標車用柴油檢測方法(馬達法)

安定性：誘導期在300分鐘以上，優(yōu)選但不限于在480分鐘以上，參考國家生物柴油(BD100)檢測方法

安全性：銅片腐蝕試驗1及1a水平，參考國標車用柴油檢測方法

穩(wěn)定性：燃料在30攝氏度到60攝氏度范圍內可達到目視無氣泡，無分層，無渾濁。其中無渾濁是指燃料通過靜置和過濾所過得的產(chǎn)品無渾濁，在靜置和過濾之前允許出現(xiàn)渾濁。

流動性：燃料在30攝氏度到150攝氏度范圍內，運動粘度可達到10cSt以下。

本技術主要通過對發(fā)動機的油路系統(tǒng)進行改良實現(xiàn)，發(fā)動機油路的改造技術以及通過本技術改良的發(fā)動機整機均收到本專利的保護；從油箱到氣缸的油路系統(tǒng)完成了本發(fā)明所要求全部理論要求，即受到本專利保護。

具體實施過程中，油箱溫度優(yōu)選但不限于保持在燃油傾點以上，閃點以下。更優(yōu)選但不限于燃料箱溫度保持高于燃料濁點以上10攝氏度，低于燃料閃點10攝氏度；油箱和高壓油泵之間的油路，也就是低壓油路，通過溫度控制滿足高壓油泵泵油關于運動粘度的要求；高壓油泵和氣缸之間的油路，也就是高壓油路，通過溫度控制滿足燃油霧化要求。上述溫度控制方式的熱源可以選擇發(fā)動機氣缸，發(fā)動機排氣系統(tǒng)和外接電源；加熱方式可以分階段獨立加溫，也可以通過燃料箱一次性加熱到位，后續(xù)油路保溫實現(xiàn)，其中優(yōu)選但不限于采用分階段保溫的方式實現(xiàn)。

柴油是農(nóng)業(yè)，運輸和工程領域的主要能源，本發(fā)明所涉及的柴油機，可以完全不以來礦產(chǎn)資源，直接以各種非食用油脂作為燃料，為國家能源產(chǎn)業(yè)在柴油領域找到了一個新的替代途徑，可以解決上述領域的用油問題；發(fā)動機不需要改變主體結構，改造簡單方便，具有一定的社會價值，該發(fā)動機直接消耗非食用油脂，解決了飲食健康問題。

具體實施方案

下面我們通過實例對上述發(fā)明進行介紹，實例內容不構成對本發(fā)明所涉及權利的限制

1柴油機改良混合燃料發(fā)動機

發(fā)動機水箱中注入生物油脂，出水口借口油管形成生物油脂歧管，簡稱油脂歧管；柴油機燃料箱出油管形成柴油歧管；高壓油泵進油管形成進油歧管，三個歧管通過三通連接。發(fā)動機工作時打開柴油歧管閥門，發(fā)動機以生物調和柴油或者其他低凝點柴油啟動，對水箱中的生物油脂預熱；預熱到一定溫度后打開油脂歧管，關閉柴油歧管，發(fā)動機以生物油脂工作；工作結束，打開柴油歧管，關閉油脂歧管，燃油系統(tǒng)在柴油中保存。柴油機水箱通過風冷控溫。

2柴油機改良生物油脂發(fā)動機

發(fā)動機水箱中注入生物油脂，取消油箱，內置電加熱預熱裝置，油品預熱到50攝氏度；發(fā)動機油路通過套管方式進行電加熱，各單元分別預熱，其中高壓油管預熱到120攝氏度；低壓油管包括燃油濾清器預熱到50到80攝氏度。柴油機水箱通過風冷控溫。柴油機啟動時先啟動預熱裝置，當燃油和燃油系統(tǒng)溫度達到預熱要求是啟動發(fā)動機；發(fā)動機工作期間通過燃油對設備進行降溫，熱量風冷和低溫油脂混合的方式進行控制，燃油在達到相關的溫度要求后電加熱系統(tǒng)自動關閉。

3電噴發(fā)動機改良

電噴發(fā)動機在噴油內置了燃油預加熱系統(tǒng)，改造過程中只需要對維持燃油系統(tǒng)良好的傳輸特征即可。因此燃油油箱控溫在50攝氏度；高壓油泵進油管控溫為80攝氏度；高壓油泵出油管控溫在80攝氏度。