柴油发动机的热管预、加热装置 沈阳化工大学
目录
1能源、环境问题
1.1能源问题
世界经济的现代化，得益于化石能源，如石油、天然气、煤炭与核裂变能的广泛的投入应用。因而它是建筑在化石能源基础之上的一种经济。 然而，由于这一经济的资源载体将在21世纪上半叶迅速地接近枯竭。化石能源与原料链条的中断，必将导致世界经济危机和冲突的加剧，最终葬送现代市场经济。事实上，近10年来，中东及海湾地区与非洲的战争都是由化石能源的重新配置与分配而引发。这种军事冲突，今后还将更猛烈、更频繁；在国内，也可能出现由于能源基地工人下岗而引发的许多新的矛盾和冲突。
从整体上看，中国的能源消费基本形成以煤为基础、多元发展的能源消费结构。随着中国工业化、城市化进程的加快以及居民消费结构的升级，石油、天然气等清洁高效能源在未来中国能源消费结构中将会占据越来越重要的地位。20世纪的最后二十年里，中国国内生产总值GDP翻了两番，但是能源消费仅翻了一番，平均的能源消费弹性仅为0.5左右。然而自2002年进入新一轮的高速增长周期后，中国能源强度却不断上升，中国并不是一个能源富裕的国家，经济发展开始频频受到能源瓶颈问题的困扰：最近几年，国际石油价格大幅震荡、不断攀升，给我国经济社会发展带来多方面的影响。中国目前已是原油净进口国，也是仅次于美国的全球第二大
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原油消费国。现在中国的能源消耗虽然仅占全球需求总量的8％左右，但需求正在迅猛扩张之中，近年来，“电荒”、“煤荒”、“油荒”的呼声一浪高过一浪，随着经济的不断增长，能源消费将进一步增加。
1.2环境问题
进入80年代以来，随着经济的发展，具有全球性影响的环境问题日益突出。不仅发生了区域性的环境污染和大规模的生态破坏，而且出现了温室效应、臭氧层破坏、全球气候变化、酸雨、物种灭绝、土地沙漠化、森林锐减、越境污染、海洋污染、野生物种减少、热带雨林减少、土壤侵蚀等大范围的和全球性环境危机，严重威胁着全人类的生存和发展。国际社会在经济、政治、科技、贸易等方面形成了广泛的合作关系，并建立起了一个庞大的国际环境条约体系，联合治理环境问题。我国的生物多样性在世界上占有相当重要的位置，但据科学家统计，我国同世界很多地区一样，物种正在以惊人的速度灭绝和丧失。因此，保护生物多样性、保证生物资源的永续利用是我国的一项重要任务，也是全球环境保护行动计划的重要组成部分。
我国大气环境面临的形势非常严峻。大气污染物排放总量居高不下。2011年全国二氧化硫年排放量高达1857万吨，烟尘1159万吨，工业粉尘1175万吨，大气污染仍然十分严重。全国大多数城市的大气环境质量超过国家规定的标准。全国47个重点城市中，约70%以上的城市大气环境质量达不到国家规定的二级标准；参加环境统计的338个城市中，137个城市空气环境质量超过国家三级标
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准，占统计城市的40%，属于严重污染型城市。大气污染是中国目前第一大环境问题。
因此，节能、环保是维持可持续发展、保证人们自身健康的重要紧迫任务。
2柴油发动机相关问题探讨
2.1柴油机车的普遍化
1882年德国人狄赛尔（Rudolf Diesel）提出了柴油机工作原理，1896年制成了第一台四冲程柴油机。一百多年来，柴油机技术得以全面的发展，应用领域越来越广泛。大量研究成果表明，柴油机是目前被产业化应用的各种动力机械中热效率最高、能量利用率最好、最节能的机型。
装备了最先进技术的柴油机，升功率可达到30～50kWh/L，扭矩储备系数可达到0.35以上，最低燃油耗可达到198g/kWh，标定功率油耗可达到204g/kWh；柴油机被广泛应用于船舶动力、发电、灌溉、车辆动力等广阔的领域，尤其在车用动力方面的优势最为明显，全球车用动力“柴油化”趋势已形成。柴油机汽车因压缩比高，燃油消耗平均比汽油机汽车低30%左右，所以燃油经济性较好。7升柴油轿车比1.6升汽油轿车每百公里可节约2升油。通常，柴油发动机与汽油发动机相比热效率高30%，因而从节约能源、降低燃料成本角度上讲，柴油发动机轿车的推广使用具有重大
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意义。柴油发动机与汽油发动机相比具有功率大，寿命长，动力性能好的特点，它排放产生的温室效应比汽油低45%，一氧化碳与碳氢排放也低，在整车的使用寿命期氮氧化合物排放略大于汽油机。柴油机的不足之处是有害颗粒物排放大，柴油发动机采用涡轮增压、中冷、直喷、尾气催化转换和颗粒捕集器等先进技术，柴油发动机汽车的排放已达到欧III、欧IV排放标准。在欧洲，柴油轿车比较普及，随着环保与节能可持续发展的严格要求，今后汽车，特别是柴油小轿车将是一个发展趋势。目前我国一汽大众已经开发出捷达、宝来柴油轿车，并已在国内部分城市上市。
据专家预测，在今后20年，甚至更长的时间内柴油机将成为世界车用动力的主流。世界汽车工业发达国家政府对柴油机发展也给予了高度重视，从税收、燃料供应等方面采取措施促进柴油机的普及与发展。
2.2柴油的使用简介
柴油分为轻柴油（沸点范围约180-370℃）和重柴油（沸点范围约350-410℃）两大类。柴油按凝点分级，轻柴油有5#，0#，-10#，-20#，-35#，-50#六个牌号，重柴油有10#，20#，30#三个牌号。六个牌号的轻柴油凝点分别不高于5℃，0℃，-10℃，-20℃，-35℃，-50℃。
凝点（SP）是表明柴油在低温环境中失去流动性的最高温度；其定义为：是指在规定的冷却条件下一切液态流体停止流动的最高温度。油品的凝固和纯化合物的凝固有很大的不同。油品并没有明确的凝固温度，所谓“凝固”只是作为整体来看失去了流动性，并
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不是所有的组分都变成了固体。柴油在较低温度下之所以凝固，是由于柴油中含有一定量的蜡（即正构烷烃），当温度降低时，这些蜡会逐渐析出，并形成蜡晶。最终把油包在其中，使油失去流动性而呈现凝固状态。冷滤点（CFPP）则可表明柴油通过柴油发动机供油系统时能造成滤网堵塞的最高温度。其定义为：是指在规定条件下，当试油通过过滤器每分钟不足20ml时的最高温度（即流动点使用的最低环境温度）。对轻柴油而言，冷滤点比凝点指标在实际使用中显得更加重要。这是因为冷滤点与柴油的低温使用性能直接相关，而凝点主要是与柴油的贮存、运输有关。
我们平时说的0#柴油，说的是凝点，即当温度降到0℃时，该油会失去流动性而呈现凝固状态。而实际上我们平时使用中冷滤点这个指标意义最大。0#柴油对应的冷滤点指标为不高于+4℃（实际上可能还要高些）。通常，在冷滤点及其以下的温度时，该柴油已经不能通过滤清器（结蜡）。所以，对轻柴油而言，冷滤点比凝点指标在实际使用中显得更加重要。
在选用柴油牌号时，应同时兼顾当地气温和柴油牌号对应的冷滤点。一般来讲，所用柴油的凝点应低于季节最低温度3~5℃。5#柴油适合于气温在8℃以上时使用；0# 柴油适用于气温在8℃至4℃时使用；－10#柴油适用于气温在4℃至－5℃时使用；－20#柴油适用于气温在－5℃至－14℃时使用；－35#柴油适用于气温在－14℃至－29℃时使用；－50#柴油适用于气温在－29℃至－44℃或者低于该温度时使用。
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