（《日本瞭望》2001年第10期 新技术专栏）小松公司成功开发出水乳化燃料发动机，该发动机可明显减少发动机排放废气中氮氧化物(NOx)和烟灰的含量。小松公司计划在2001年秋季推出两种型号的水乳化燃料发电机：STA6D140排量15升，功率250kW，STA12V140排量30升，功率500kW。

    目前柴油机普遍要求燃烧效率高，CO2排放相对少。尽管如此，柴油机在使用当中，依然排放出氮氧化物和烟灰，因此减少氮氧化物和烟灰的排放是发动机生产商优先考虑的问题。

图一：水乳化柴油发动机系统

    日本相关法规规定，固定式柴油机氮氧化物排放不得高于950ppm，但日本的一些地方政府又制定了本地区更加严厉法规，要求在该地区氮氧化物不得超过110ppm，按照这样的要求，传统规格的柴油机将无法使用。

    在这样的下背景，小松公司研制的水乳化燃料柴油机，取得了重要的突破，这种柴油机是一种真正意义的低排放发动机，它可将 NOx排放控制在100ppm以下，传统柴油机在运行时均会排出可见黑烟，而小松公司新型柴油机运行时肉眼已看不见黑烟排放。

    小松公司解决方案

    水乳化柴油是一种由水、柴油稳定混合的牛奶状乳化液，氮氧化物NOx是在燃烧室内由吸入的空气中氮气和氧气反应生成的。

    众所周知，含水乳化燃料可减少氮氧化物的生成比率，是由于水的存在，均化了燃烧室内的温度场，水在蒸发后，燃料油与空气充分混合，因此，由燃烧不充分而产生的黑烟就大幅度减少。

    在以往众多商业发动机使用乳化燃料，都已被证实是无效的，其主要是由以下一种或多种原因引起：

        1)当发动机搁置不用时，油水发生分离，经过一段时间后，发动机内部机件发生腐蚀；

        2)为了减少氮氧化物的生成，必须增加水的混和量，这就将影响发动机的启动性和低功率输出时发动机运转的稳定性；

        3)在启动和停机前使用100%纯燃料油，在正常运行期使用乳化燃料，这势必增加操作的复杂性。

图二：乳化柴油生产系统

    小松公司克服了上述问题，并提出下面的解决方法：

        1)研制了一种改良的乳化燃料生产系统，它将使燃料油和水很难分离，新型乳化剂可保证乳化液的稳定性，同时具备对发动机内部机件防腐蚀作用，燃料油、水、乳化剂在乳化机、中间槽之间循环，直至乳化燃料的颗粒小到使其稳定。

        2)随着油水比例增加到50：50，NOx的排放也将减少到100ppm以下，发动机效率提高，启动性能增加，低功率输出时发动机运转稳定。

    发动机在高压缩比中运行，使用具备优良绝热、耐久性能好的易延展合金铸铁活塞，还包括小松公司研制的电控高压燃油泵，它可根据输出功率要求自如控制喷射，同时还根据输出状况，任一选择采用水冷却，或者空气冷却作为发动机二次冷却。

        3) 水、油、乳化剂的混合比例均可按照客户的不同要求预混合，无需客户再花费时间。

    小松公司目前人仍在研制其他类型的乳化油发动机，完善其产品系列，以适应客户的不同需求。

《乳化燃料网》17/02/2002编译