改进监测柴油燃料质量的传感器

2019-04-15 09:59:54
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目前用于监测发动机运行期间柴油燃料和生物柴油混合燃料质量的传感器无法充分发现某些重要的燃料质量问题。伊利诺伊大学农业与生物工程教授艾伦·汉森(Alan Hansen)及其同事正致力于开发新技术来改进这些商用传感器。

“我们的研究有助于开发一种传感器,当燃料进入柴油发动机之前放置在燃油管中,可以检测燃料中是否存在任何污染物或其他问题,”汉森说。“此外,如果使用生物柴油,传感器将决定进入发动机的生物柴油的质量和数量。”

生物柴油是一种可再生燃料,来自天然油,如大豆油,通常与常规柴油燃料混合2%至5%。

“在某些情况下,发动机制造商将支持使用更高百分比的生物柴油的发​​动机的保修 - 高达20%。但是,他们不愿意支持运行太多生物柴油的发​​动机,因为有人担心这会对发动机产生负面影响方式,“汉森说。

汉森正在研究使用电化学传感器来检测当今传感器所缺少的污染物和其他质量问题。通过使用电化学过程,预期传感器对柴油燃料的化学组成更加敏感。

“电化学传感器可以设计用于检测特定的化学物质,如硫或硫基化合物,”他说。“当燃料含硫量高时,可以建立一个系统来警告操作员或关闭发动机。”

硫是监测柴油燃料的重要污染物,因为它可以促进有害废气排放的释放。硫会损坏作为发动机后处理系统一部分的过滤器中的催化剂。需要此类过滤器以符合环境保护局(EPA)对排放水平的严格规定。

“为了保持在EPA的排放限制范围内,不再可能简单地优化燃烧过程。我们现在必须使用过滤器或其他方法捕获发动机后的一些排放物,”Hansen说。

汉森还指出,当硫磺参与燃烧过程时,会产生硫酸,这是一种非常具有腐蚀性的副产品,可能会损坏发动机。

“我们正在进行测试,以评估当前传感器与各种不同燃料(包括生物柴油混合物)的合作情况。测试向我们展示了传感器的局限性,”Hansen说。“如果我们能够改进这些传感器以成功检测硫磺并监测其他柴油质量问题,那将是一个重要的突破。

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