【新语丝电子文库(www.xys.org)(www.xys2.org)】 ———————————————— 一路走好－－神奇的纳米燃油添加剂 湛日景 对北大李教授所研制的纳米燃油添加剂（简称“添加剂”），有限的资讯（我仅拜读 了发在“新语丝”的新闻稿（简称“新闻稿”）和兰博士对我质疑的回复（简称“回复”）） 很可能使我及部分读者对这种神奇的新产品的理论基础和在对汽车燃油经济性的提高及排 放降低方面的显著成果理解不透、认识不清，希望得到包括李教授和兰博士在内的内行专 家的指教。于我本人而言，虽然对李教授的发明精神和兰博士的敢于批判和怀疑的态度钦 佩有加，但并不欣赏网上的一些漫骂的做法，而且我对科研及应用以外的任何其他讨论没 有丝毫的兴趣。因此，在拜读有关论文之前，这将是我最后一次对这种燃油添加剂在汽车 领域应用的评价。这完全基于我在乳化（曾因研制乳化混了个硕士，惭愧！）、燃油（曾 在中国石化系统工作而学得一些皮毛）、尾气脱硫及汽车排放控制（目前本职工作）的理 解，不妥之处望得到有关专家的指教－诚恳希望您嘴下留情，仅限于学术领域，拜托了 ！ 1、关于加水助燃 加水助燃不是一个新发明，正如兰博士所讲全世界有XX 万人在搞（我不知有多少） 及李教授所提的美国“宇航局”的一个主要思路。至于将水加人燃料中是助燃、阻燃还是惰 性，还得视具体情况而定。但各种情况都有其规律可循，如化学热力学及反应动力学基本 能帮助判断水的作用（通过计算特定燃烧条件下，如温度、压力、反应物浓度等，化学反 应自由能和反应速率）。水煤气反应是个经典的例子，加水于木炭以助燃，是由于在木炭 燃烧的条件下，水和C 反应生成水煤气（H2 和CO 混合物？），而在这种条件下，水煤 气中各组分与O2 有比C 和O2 更快的反应速度，从而使水煤气反应的平衡右移，使得燃 烧过程以更快的速度完成。有兴趣的朋友可查阅有关化学热力学及反应动力学的教课书。 汽油是一个混合物，从“新闻稿”和“回复”来看，我无法判断“添加剂”的助燃是来源于类 似水煤气反应的平衡破坏（“回复”似乎更接近这种解释），还是来源于“添加剂”对汽油的 分散作用（李教授的微爆理论似乎更接近这种猜想），或兼而有之。如果李教授和兰博士 能提供有关化学热力学及反应动力学的分析，无疑有助于读者对“添加剂”助燃汽油的反应 机理的理解。基于汽油是一个混合物，可选择苯、环己烷、己烷、己烯作关键组分来处 理 。 2、关于化油器和发动机结焦 化油器是一个过时的设备。美国大约1 5~20 年前已将其淘汰，而中国也规定2000 年起，新产的轿车必须用闭环电喷取代化油器。现代汽车技术已大大减少了发动机的结焦 （虽没有消除），我非常有兴趣知道“添加剂”是如何减少结焦、以及如何用实验的手段来 检测的－结焦和结焦清除实验，正如其他耐久性实验一样，需要时间，而且大量的重复实 验才能支持“添加剂”能有效减少发动机的结焦的论点。 3、关于汽车排放和硫排放 “回复”中的一个最明显的漏洞是“减少硫排放13%。我们讲排放，一般指未燃烧的碳 氢化合物(HC), 未完全燃烧的CO 以及在燃烧过程中产生的氮氧化合物(NOx) 对柴油 而言，还有颗粒物。减少这些物质的排放，并不是将其消除（否则有违质量守恒定律）， 而是将其转化成对人类及环境无害的N2, H2O,CO2 CO2 将被列为污染物）。 硫则 不同，燃烧中其终极产品是H2S 或SO2 对环境都有害。汽车吃进多少硫，还将吐出多 少硫。要减少硫排放，办法有二：减少燃油中的硫含量，或用物理吸收、化学吸附的办法 将其从尾气中除去。我注意到UGLYGUY 的关于硫排放和节油的评价，我认为是合理 的，但如果李的实验室台架上的结果（固定油和气量，只做空白实验和加“添加剂”来对 比），其结果更有说服力。 4、关于李教授的实验设备和检测手段以及实验结果（推测） 在车辆台架和道路实验前，实验室测试是必不可少的一环。从“新闻稿”和“回复”所提 及的结论： 1 提高燃油经济 性 2 减少COHC 及NOx 排放 3 减少S 排放 以及在纳米层级上对“添加剂”和汽油的混合、分散和燃烧状况的监测，李的实验室至 少应包含如下设备，否则应有同类替代设备 ： 1 发动机台架以测定输出功率（提高燃油经济性 ） 2 电子显微镜（不知有无纳米级的显微镜）（分散数量级，分散机理、、、 ） 3 特殊设计的发动机（以利于拍摄，我建议用一种叫Optical Engine 的发动机）， 安全装置（“添加剂”比例太高是否会引起发动机爆炸？），闭环电喷－O 传感器、 4 实时在线（real-time on-line)据采集系统 5 红外或其他可实时在线测定O2, CO, CO2, total NOx, total HC, total S, etc. 浓度 的仪器 6 必要的发动机润滑油和冷却系统 7 其他有关设备恕不一一列举。 我不知国内有此一整套实验设备的高校及研究院所有多少，但不会超过1 0 家。不知 李教授的实验是在哪一家作做得？我自信对国内的拥有实时在线测排放能力的发动机台架 的单位有所了解 。 从“新闻稿”和“回复”所提及的内容看，我猜测至少进行了以下的两阶段实验 ： 1 在固定其他一切条件下变化“添加剂”对汽油的比例，以确定8000 到4000 分之一 是最佳的添加比范围 ； 2 在最佳的添加比范围取一个添加比（如4000 分之一），将发动机的控制系统置 于开环，以模拟各种油气比工况，从而得出“添加剂”对各种车辆都有提高燃油经济性及降 低排放的能力。 这里有一个问题值得商榷：4000 分之一的添加比（包括任何其他技术，除非是发动 机的重大改进）要同时降低HC CO 及NOx 是很难的（注意：我没讲不行），但我不能 否认“添加剂”的可能性。希望李得出来的结论在贫氧和富氧两种情况下不互相矛盾。 从“新闻稿”和“回复”所提及的内容看，我猜测李教授应有如下实验结果： 1 与空白实验（无“添加剂”）相比，加入“添加剂”能明显增加发动机输出功率（结论 为提高燃油经济性 ） 2 与空白实验相比，加入“添加剂”能明显减少HC CO 和NOx 的排放，如“氮氢化 物(HC)降低33 -82%一氧化炭（CO 降低31%-95%氮氧化物（NOx 降低39%-87% 3 8000 到4000 分之一是最佳的添加比范围（基于技术或经济的考虑） 4 能观察到，或有证据显示，“添加剂”能使燃油在压缩后点火前（假设是汽油机， 柴油机没有火花塞，验证“添加剂”的性能更难！！！李教授得考虑压力对“添加剂”性能的 影响）能使油体积分散X 个数量级（9 个？），更进一步，李教授能观察或推测出“二次 雾化 ” 5 与空白实验相比，加入“添加剂”能明显减少硫的排 放 5、“添加剂”与洗衣粉，H2O 与纳米水 由于对纳米的无知，我向纳米专家请教如下问题,不要见笑。 1 纳米水是否可直接加入汽油？是否需要乳化剂？如需要，是否是油包水型（洗衣 粉大概属于水包油型）且纳米水和H2O 在溶油的问题上到底有何区别？如不需要乳化 剂，为何要提乳化的概念？ 2 “把水变成了纳米材料，还造出了纳米尺度上的结构”，纳米水的“纳米尺度上的结 构”是什么结构？我们通常讲的水分子以埃来度量，算不算纳米尺度？ 3 “将纳米水赋予了“弹壳”就把它变成了无数“炸弹”。纳米水这种能量是从何而 来？是纳米水本身具有？还是发动机汽缸内的高温？爆炸背后的化学反应或结构变化是什 么？纳米科学是不是要遵循常规的质量和能量法则？ 6、十五工况、双怠速及其他 十五工况和双怠速法是国内用的两种排放测试办法。十五工况大概基于欧洲ECE1504。如 果能公布测试的一部分结果，为想我和我的同行会对“添加剂”的性能有更进一步的了 解。 "千吨汽油的车辆路用实验" （见“新闻稿”）是个很大的工程。假设5000 吨，我来 为李教授算一个粗帐： 燃油：5000 吨；假设比重0扵汬整8g/cm3 车辆平均燃油经济性25 英里每加仑；5000 吨 燃油大概有1644737 加仑，共运行里程数为41118421 英里。如果一辆车一年跑10000 英 里，您需要4111 辆车在一年时间每次加油都加“添加剂”！！！更何况对汽车来讲，耐久 性实验是必须的。望读者帮我检查一下计算是否正确。 难啊！我曾处理国内一研究所关于200 辆在用车排放的数据，实验误差及车辆不身 的不同工况使得很难得出一致的排放结果。更何况上千辆车？！ 7、再谈“燃油物理活性” 不知内行们能否告我有关“燃油物理活性”著作的情况，如作者、书名、出版社等。我 想知道它的定义、量化的表达式及和其他物理参数的关系。就汽油而言，除密度、黏度、 表面张力、烷烯芳烃组成分布等物理参数外，有个重要的关系是蒸发曲线，常用T10 T50T90 简化之。辛烷值是用来表征燃烧时抗暴性能的。除此之外，我不懂“燃油物理活 性”到底表征何物。孤陋寡闻，请指教 。 8、微爆理论和“定时炸弹” 李的微爆理论是有价值的。但“定时炸弹”的提法是有风险的。不同的发动机有不同的 压缩比，如国内新出的赛欧、夏利2000福康等压缩比在9.4- 9.5，而老的车大概在9 左右。再说不同的发动机点火时温度也不同，控制你的“定时炸弹” 定时爆炸可能性 不大 。 汽油是个混合物，在“定时炸弹” 爆炸前，必有相当多的轻组分已气化。建议李进一 步研究对汽油中轻组分的纳米化，让它们作“定时炸弹”，这样可免去许多争议。 祝好运！李教授兰博士以及“添加剂”。我不能否认“添加剂”也许对燃油经济性及排放 有好处，也期待专家们在纳米层级上对其神奇给予一个通俗易懂的解释。但在拜读有关论 文之前，我也同样不能肯定“添加剂”的神奇，而且，我也很难相信夹杂了有明显错误的数 据的报告或评论或质疑中，其他数据是真实的科学的。 谢谢阅读！对学术以外的任何质疑，我将不予回复。望谅解 。 ———————————————— 【新语丝电子文库(www.xys.org)(www.xys2.org)】