主题：【原创】油品与节能：《液体燃料的性质及应用》读书心得 -- autoeagle
家园 重金属会毒害尾气催化剂 所以必须使用无铅油的车，不能使用这种添加剂。
但是要求使用含铅油的车，如果没有了含铅油，也需要使用含有其他替代金属的油。不过这种车很少了。
家园 【原创】小专题1：汽车废气的产生原因 随着环保问题的日益重视，人们对汽车尾气或汽车废气对环境的影响越来越关心，本帖就简要介绍一下汽车废气的成分和产生原因。
汽车尾气主要包括N2，O2等空气中不燃烧或未燃烧成分，正常燃烧产生的CO2，H2O，SOx等成分和非正常燃烧产生的NOx，CO，HC和碳颗粒等成分。其中，SOx，NOx，CO，HC等对环境有较大影响，而CO2作为温室气体也日益被重视。
SOx的来源主要是燃料中的硫元素，由于S的氧化过程条件低，在正常燃烧过程中，燃料中的硫元素都将被氧化。因此，降低SOx排放的最有效方法是降低燃料中的硫含量，目前我国柴油标准中硫含量的控制量远高于发达国家标准。
NOx，氮氧化物是产生光化学烟雾的主要原因，也是汽车排放中危害较大的成分。汽车尾气中的氮氧化物成因是气缸内局部区域过热，在高温条件下，空气中的氮气和氧气发生反应而产生。具体而言，在气缸内，汽油混合气或柴油液滴的分布是不均匀的，有疏有密。在燃料密集区域，燃烧反应较为剧烈，温度较高，导致氮氧化物的产生。
CO，HC和碳颗粒则是发动机内燃烧不完全的产物，前面有网友疑问：多点电喷还会燃烧不完全么？事实上，发动机内的燃烧过程是非常复杂的，在气缸内壁附近的，由于气缸冷却的原因，温度较低，在200度左右，而其他部分温度往往在700度左右。当燃烧从点火器附近传播至气缸内壁附近时，也就是气缸内燃烧的末期，就存在一个突然冷却的过程，称为淬燃。在这种情况下，燃烧被抑制，产生CO，HC和碳颗粒等燃烧不完全产物。而且，淬燃过程是燃耗过程即将结束时发生的，这些产物没有继续燃烧的时间和条件，就在排气冲程中被排出。因此，多点电喷也会燃烧不完全。
家园 汽车发动机的节能， 对于传统的汽油机和柴油机，最有效的方法是研制陶瓷气缸套。国内好像搞过，还曾经搞过长途试车，2000年以后没消息了。
要进一步节能，对化学燃料车是没什么指望了，除非走化学能-电能-机械能的路子，将化学能转换成热能本身就是一个能量品级下降的过程，效率必然不高。
其实用全电力车应该是可行的，只是这些石油公司以及相关的利益团伙不乐意罢了。
家园 废气本身的温度压力都会带走不少能量 你那里有没有计算？
我印象里面汽油车废气的压力是7公斤，温度在离开发动机的时候是400度以上。带走的能量也不少。特别是燃烧所释放的水，携带能量挺大的。
有汽油发动机的一个质量能量平衡么？
顺便补充一下，氮氧化物本身还是温室气体，比二氧化碳厉害多了。还是酸雨的成分。
家园 答案揭幕，兼给女友将要开的淘宝店做一下广告 这个是广告的要点，在西西河发的将是完整的介绍说明，以后用来忽悠专业大客户，呵呵。我是这个公司的小股东，现在忙着谈境外投资者和行业大用户，还要在中石油里干自己的本质工作：卖油。所以预计写的很慢，大家见谅。
另外我举的那个添加剂就是二茂铁，价格在50000-60000每吨，主要用于火箭燃料速燃剂，节油效果确实很好，市场上的节油产品大多加了一点，也有纯放二茂铁的节油丸。但这个是国家严禁添加到成品油里的东西，对各种发动机和锅炉的损害都很大。
节油产品的原理并不神秘，在油料专业教科书中，已经对市场上出现的各类节油产品的原理做了可信的解释。但不知为何，网上没有这方面的科普信息，只有铺天盖地的节油率宣传，以及大量打着超级高科技旗号，使用陌生术语的可疑产品。下面简单介绍燃油添加剂节油基本原理与方法，如有疑问建议阅读解放军后勤工程大学编写的《液体燃料的性质与应用》一书，内有详细介绍。
1.为什么燃油添加剂与润滑油添加剂能够节油？
美国运输部研究表明，燃油燃烧产生的化学能，最后只有12%转换为机械能，用于克服风阻和轮胎摩擦方面，而其中29%冷却散失，33%被尾气带走，发动机内部摩擦消耗7.5%，泵气损失5.5%，传动变速3%(注1）。这些损失如果能减少1%而转换为机械能，就可以达到8%以上的实际节油效果。另外，发动机内燃油燃烧一般不完全，通过各种方法促进完全燃烧，也有相当的节油效果。
2.燃油添加剂节油基本原理与方法
2.1乳化燃料油
乳化燃料油是指向燃油内添加水和表面活性剂，生成油包水的混合溶液，水滴直径在1-5微米左右。这种方法可以提高燃料分散性，促进完全燃烧，还有一定的清净发动机，消除积炭效果。但是该方法表面活性剂添加量大，成本较高且效果一般.例如乳化柴油需添加10-20%体积水和1%左右表面活性剂，能达到5%-8%的节油效果，但表面活性剂的成本一般为油价的数倍，成本过高且会导致动力性下降（注2）。
微乳化技术是乳化燃料油的发展，其水滴直径在0.1微米左右，在保证一定节油效果的同时降低了水与表面活性剂的添加量。F2-21就是该类产品的代表，水和表面活性剂的添加比例约为1：400到1：100（注3）。
纳米乳化技术进一步将水滴直径降低到0.01微米即10纳米以下，水和表面活性剂的添加比例降为1：10000到1：6000，大大降低了成本。与此同时，由于这种纳米级别的分散化，有改善燃烧同步性的功效，因此节油效果反而高于原来的乳化燃料油技术。
2.2有机金属化合物 (四乙基铅，MMT,二茂铁等)
四乙基铅与MMT（甲基环戊二烯三羰基锰）和二茂铁等有机金属化合物可通过催化燃烧提高抗爆性，从而提高辛烷值。其价格低，效果好。足量添加可提高辛烷值10以上（注4)。二茂铁除了提高辛烷值外，作为火箭燃料添加剂，还有促进完全燃烧和加快燃烧速度的效果，对汽柴油都有很好的节油效果。
但该类产品的主要问题是严重损害发动机和三元催化剂，特别是二茂铁的危害性更大。而且污染环境，毒性强烈。目前国家标准禁止向成品油内添加任何含铁和铅的物质，只允许添加0.005%以下的MMT。
2.3清净剂
在车辆长期使用后，发动机和油路将出现大量沉积物，严重干扰发动机正常工作，导致各种不利影响，如油耗增大等。燃油清净剂主要包含清净分散剂和含表面成分的携带剂，通过提高燃油分子的氧化安定性防止产生胶质，并清洗溶解喷油嘴内胶质和发动机内积碳等沉积物(注5）。其主要问题是节油效果小，对保养良好车辆尤其如此。目前部分清洁成品油中已经强制添加，另外乙醇汽油有良好的清净效果，也无需添加清净剂。
注1 《液体燃料的性质与应用》 刘治中，许世海，姚如杰编；北京：中国石化出版社，2000；第366页
注2 同上，第372页
注3 根据公司网站提供资料
注4 《液体燃料的性质与应用》,第227页
注5 《液体燃料的性质与应用》,第292页
3.目前淘宝上出现的燃油添加剂节油产品分析
目前淘宝上燃油添加剂节油产品可分为燃料油乳化剂类，以二茂铁为主的有机金属化合物类，清净剂类和原理不明类四种。
3.1燃料油乳化剂类
燃料油乳化剂类的代表是F2-21，其主要成分是含硫的表面活性物质，能够使燃油乳化，通过微爆提高空气与燃油的混合均匀程度。但节能效果一般，且遇水遇温度变化容易破乳，从而失去活性；会提高NOx等尾气排放指标；燃烧产物中的酸性物质可能会腐蚀金属，从尾气中排出后会污染环境。另外由于添加量大，成本高，经销商往往掺入无效成分，导致节油效果低下。1994年4月《中华人民共和国农业部关于严格控制使用柴油添加剂的通知》：“f2-21在1:400的比例下节油率1.5%”（农业部有效的标准是3％以上）
3.2二茂铁类
二茂铁类是一种非常有效的节油产品，但是会非常迅速的毁掉用户的发动机。根据我国《无铅车用汽油》标准GB17930-1999规定：“铁不得人为加入，考虑到在炼油过程和运输、储存产品时铁的污染。其检出限为不大于0. 005克每升。二茂铁的市场价为62000元每吨，每克产品成本不足0.1元。所有片装节油药丸，如“P-II来自德国纳米技术”，“美国原产-得粒88固体燃油添加剂”等等，其宣传的主要成份就是Dicyclopentadienyliron，其实这个词就是二茂铁的英文名之一。
3.3清净剂类
事实上，各大石油公司和汽车公司推出的燃油添加剂产品基本上都是燃油清净剂。由于中国油品质量普遍较差，车辆内胶质和积碳情况较重，使用这些产品有一定的节油养护效果，旧车可以达到2-5%的节油效果。但有些商家将燃油清净剂当作高效节油产品推销，如Holts豪特燃油精，宣传有20%左右的节油率而英国官方网站上的宣传资料没有出现节油的相关内容。
3.4原理不明类
淘宝上还有一种代理商非常多的产品：油公。但该产品介绍与已有节油产品原理完全不同。怀疑其以航煤为分散剂添加大量有机金属化合物，准备购买其产品进行化验。
下面介绍一下本店销售的A+CEEl亚历山燃油添加剂（这些还没写完）
1.A+CEEl是什么？
A+CEEl是子文科技公司生产的燃油、润滑油添加剂系列产品的统一名称。该产品曾经以NANO纳米牌和BONUS博纳士牌名义销售。
2.A+CEEl的发明人是谁？
龚岩博士是A+CEEL的发明人和子文科技公司的拥有者。
关于龚岩与NANO纳米牌和BONUS博纳士牌的关系可以参考下面的新闻。
http://it.sohu.com/20070703/n250876846.shtml
龚岩博士离开博纳士公司后，自称1997年即研发出该技术的李正孝博士生产不出任何产品，公司陷入完全的停滞和崩溃状态，据该公司网站所示，该公司大事记已经9个多月没有任何消息了。
http://210.73.6.26:8088/company/greats.php
3.A+CEEl的节油原理和主要特点是什么？
A+CEEl亚历山与NANO纳米和BONUS博纳士是同一产品。该产品基于纳米乳化技术，添加比例为1：6000到1：10000，并包含强力清净成分。下面从汽车养护，经济节油和尾气排放三个方面加以介绍
3.1汽车养护效果
3.3.1发动机安全性
从国家标准的角度上看，A+CEEl亚历山不含铁、铅、锰三种成分，也不含任何金属离子成分和腐蚀性成分。国标油添加A+CEEl亚历山后仍然是合格的国标油，只是柴油抗凝度有所提高，汽油抗爆性略有提高。
3.2经济节油效果
由于汽车型号、车况、用途、使用油品、驾驶习惯的不同。使用A+CEEl亚历山产生的经济节油效果也有所不同。子文科技。。。
4.本店的销售特色
本店不以盈利为主要目的。而是希望通过自己的绵薄之力，使广大用户能够明白购买，安心使用节油产品。
5.其他问题
家园 老段说：这个基本上很难（先说原理部分） “美国运输部研究表明，燃油燃烧产生的化学能，最后只有12%转换为机械能，用于克服风阻和轮胎摩擦方面，而其中29%冷却散失，33%被尾气带走，发动机内部摩擦消耗7.5%，泵气损失5.5%，传动变速3%(注1）。这些损失如果能减少1%而转换为机械能，就可以达到8%以上的实际节油效果。”
冷却、尾气、内摩擦、泵气，想不通这些能量损失会和燃油添加剂有任何关联。如果从下面提供的图标看，如果添加剂只是提高了燃烧能1％的话，这1％中的88％还是被耗散掉。能导出“8%以上的实际节油效果”，其中有偷换概念的嫌疑。
燃油添加剂到底是在减少能量损失还是增加总能量输出？？？
“发动机内燃油燃烧一般不完全，通过各种方法促进完全燃烧，也有相当的节油效果。”
之前的化油器时代也许是的，燃烧不完全最直接的表现是车尾冒黑烟，但发展到现在的多点电喷居然还有燃烧不充分就奇怪了？另外“促进完全燃烧来节能”最直接的体现是提高燃烧室的温度，如果不能提高燃烧温度，绝对不可能有多余的能量转化过程。
《液体燃料的性质与应用》到底是那里编的？解放军后勤工程大学？中国石化出版社？
家园 简单回答一下，然后举个洋人的例子，再贴个我们公司的不科学实验录像 这本书是解放军后勤工程大学编的，中国石化出版社出版。
如果只看理想内燃机的绝热膨胀过程，确实只有提高燃烧温度才能提高效率。但实际内燃机是一个远离理想状态的系统，理想内燃机是没有冷却、尾气、内摩擦、泵气问题，但这些部分对实际内燃机影响非常大。我这个读书心得要介绍的主要部分，就是油品成分，添加剂，发动机设计等对这些问题的影响。
这个帖子是不能完全解答你的问题。但希望给大家一个初步的感性认识。先举个洋人公司的例子吧，oxonica公司，www.oxonica.com，伦敦证交所上市公司，由牛津大学研究人员建立，还领了牛津大学的很多津贴，应该算是比较有信誉的公司吧。
这是这个公司对他们产品的节油效果和节油原理的介绍，仍然是金属离子型的，使用cerium铈的氧化物纳米晶体做主要有效成分。基本原理是促进燃烧，提高燃烧速度，清净积碳。靠搞定土耳其国家石油公司，已经做到年销售1000万英镑的规模，不过最近传出与最初大用户：公交公司关系破裂的消息，估计是对发动机损害还是没有完全消除导致的。
实验装置下的节能曲线
这段录像是我们公司产品的一个不太科学的实验录像。说它不科学，主要是因为这个燃烧环境和发动机内部差异很大。由于实验温度低，分散性差，需要添加很大比例的添加剂才有明显效果。汽车使用时的添加量是1：6000到1：10000，这个实验的添加量差不多是1:50到1：100。所以这个实验不说明任何问题，只是给大家一个感性认识：加入添加剂，燃耗效果会有很大改变。
<object width="425" height="350"> <param name="movie" value="http://www.youtube.com/v/mCLRX_4hN2A"> </param> <embed src="http://www.youtube.com/v/mCLRX_4hN2A" type="application/x-shockwave-flash" width="425" height="350"> </embed> </object>
http://www.youtube.com/watch?v=mCLRX_4hN2A
家园 还是摇摇头（顺便回橡树和萝卜） 要说服我接受8％的平均节能效果可以从3个方面来。
1。总的燃烧热平均增加了8％。
但是如果我们以10KG（12L）/百公里估算（2.5t的轿车），每公里耗油100g。但是按照下面的欧洲二号排放标准
“以设计乘员数不超过6人（包括司机），且最大总质量不超过2.5t的轿车为例，2004年1月1日以后，标准又有所提高：汽油车一氧化碳不超过2.2g/km，碳氢化合物不超过0.5g/km；柴油车一氧化碳不超过1.0g/km，碳氢化合物不超过0.7g/km，颗粒物不超过0.08g/km。这便是2004年我国已经实行的欧洲二号排放标准”
添加剂在汽油车上可以做文章的就是2.2g＋0.5g＝2.7g。即使这些能全部燃烧（实际上是不可能完全燃烧的），能增加的总能量也不会超过2.7%（理论上限）。
2。提高燃烧热转化成动能的效率8％
“如果只看理想内燃机的绝热膨胀过程，确实只有提高燃烧温度才能提高效率。”
从你提供的数据估算“发动机。。。温度往往在700度左右。”，提高8％的转化效率需要提高燃烧温度100度左右。即使考虑充分燃烧带来的总热能增加2.8%，还需要提高平均燃烧温度70℃。
3。减少了其他方面的能量损失，并且这些能量全部转化成了动能
还是那句话“冷却、尾气、内摩擦、泵气，想不通这些能量损失会和燃油添加剂有任何关联。”
洋人作的事可参考度不大。杜邦公司也曾宣传过PTFE（特富龙）的节能效果，但后来收回了所有的宣传和产品。
除了总能量、转化效率、能量损失以外想不出还有其他什么理论能指导节能。
从提供的录相上看，火焰明亮了，能不能测个燃烧温度看看。
