内燃机的代用燃料
代用燃料在煤气内燃机中的燃烧室设计与优化

代用燃料在煤气内燃机中的燃烧室设计与优化燃烧技术一直是工程领域中的重要研究方向之一,特别是在能源领域的发展和转型过程中。
随着环保意识的提高和对可再生能源的需求增加,人们对于代用燃料在煤气内燃机中的燃烧室设计与优化的研究也日益重要。
代用燃料被定义为一种可以替代传统石油、煤炭和天然气的可再生能源或其他替代燃料。
常见的代用燃料包括生物质燃料、废物燃料和合成气等。
在煤气内燃机中使用代用燃料,对于减少温室气体排放、保护环境和实现可持续发展具有重要意义。
在设计和优化煤气内燃机燃烧室时,需要考虑多个关键因素,包括燃料特性、燃烧效率和污染物排放等。
针对代用燃料,需要特别关注以下方面的燃烧室设计和优化:1. 燃料处理技术:代用燃料通常具有燃烧性能和物化特性的不同,需要进行燃料处理来提高其可燃性和适应性。
例如,对于生物质燃料,需要进行粉碎、干燥和筛分等处理,以便于在燃烧室中实现均匀供给和充分燃烧。
2. 燃烧室结构设计:针对不同的代用燃料,需要设计合适的燃烧室结构来实现最佳的燃烧效果。
例如,对于生物质燃料,由于其含水量较高,需要设计反应井或湿燃烧器来提高燃烧效率。
而对于合成气等代用燃料,需要采用合适的喷注方式和混合装置,以确保燃料与空气充分混合和燃烧。
3. 燃烧过程控制:代用燃料的燃烧过程通常比传统燃料复杂。
通过合理的燃烧控制措施,可以提高燃烧效率,降低污染物排放。
例如,通过控制燃料和空气的供给比例、调整喷注和点火时机等参数,可以优化煤气内燃机的燃烧过程,使得燃料充分燃烧,同时尽可能少地产生污染物。
4. 热损失和温度分布控制:代用燃料的物理特性和燃烧过程可能导致较大的热损失和温度不均匀分布。
因此,在燃烧室设计中需要考虑隔热材料的选择和热损失的最小化,以及合理的流体动力学设计,以确保燃烧室内的温度分布均匀。
5. 污染物控制技术:代用燃料的燃烧过程可能会产生一些有害物质和污染物,如氮氧化物、二氧化硫等。
为了满足环保要求,需要采用合适的污染物控制技术,如喷射液化氨、排放后处理装置等,以减少污染物的排放。
代用燃料煤气内燃机技术的现状与未来发展趋势

代用燃料煤气内燃机技术的现状与未来发展趋势煤气内燃机是一种利用煤气作为燃料,通过内燃机转化为机械能的发动机。
传统的煤气内燃机一般采用天然气作为燃料,但随着能源资源紧缺以及环境污染等问题的愈加突出,对于代用燃料煤气内燃机技术的研究与发展显得尤为重要。
本文将就代用燃料煤气内燃机的现状与未来发展趋势进行讨论。
1.现状代用燃料煤气内燃机目前已经取得了一定的技术突破与应用推广。
在代用燃料方面,除了天然气之外,生物气、工业废气、合成气等都可以作为煤气内燃机的燃料。
特别是生物气,由于其可再生、环境友好等特点,已经成为代用燃料煤气内燃机应用的重要领域。
代用燃料煤气内燃机的技术应用范围也在不断扩大。
目前,代用燃料煤气内燃机已经广泛应用于发电、供热、工业生产等领域。
尤其是在我国,代用燃料煤气内燃机已经逐渐取代了部分传统的燃煤锅炉,成为清洁能源的重要替代品。
2.未来发展趋势(1)提高燃气利用效率未来代用燃料煤气内燃机技术的一个重要发展趋势是提高燃气利用效率。
当前,传统的煤气内燃机存在燃气利用率低、污染物排放高等问题,这限制了其在清洁能源领域的进一步推广。
未来,应该加强对于煤气内燃机燃烧过程的研究,优化燃气喷射、燃烧室设计等关键技术,提高燃气的利用率,减少污染物的排放。
(2)开发新型燃气燃料随着石油资源的日益稀缺,新型代用燃料的开发与利用成为一种必然趋势。
未来,可以通过生物质气化、合成气等技术手段,开发出更多多样的替代燃料。
这些新型燃料既可以降低对石油等有限资源的依赖,又可以减少环境污染,提高能源利用效率。
(3)融合智能化技术未来代用燃料煤气内燃机的另一个重要发展趋势是融合智能化技术。
通过使用传感器、数据分析等技术手段,实现对煤气内燃机工作过程的智能监测与控制,能够提高煤气内燃机的效率和可靠性。
智能化技术还可以实现对煤气燃烧参数的优化,进一步提高能源利用效率,降低污染物排放。
(4)加强政策引导与支持未来代用燃料煤气内燃机技术的发展需要政府的强力支持与引导。
06第六章 内燃机的代用燃料

第二节 内燃机的代用燃料
内燃机的代用燃料可以分为液体与气体两种,此外也可用电能来代替 燃料,驱动汽车。 一、液体代用燃料 (一)醇类燃料 醇类燃料主要有甲醇( CH3OH)和乙醇( C2H5OH) 。甲醇可以从天然气、 煤、生物中提取,乙醇主要是含有糖或淀粉的农作物经发酵后制成, 它们都是液体燃料。 20世纪60年代为了控制内燃机的排气污染,一些国家对低污染的醇类 燃料发生兴趣,1973年石油危机后,进一步认识到代用燃料的重要 性。 我国从20世纪80年代初开始对甲醇燃料在内燃机中部分代用或全部代 用作了相当广泛的研究,先后组织了M15(甲醇比例)甲醇汽油发动 机的台架试验和车队试验,组织了M85甲醇汽油和M100全甲醇发动 机的开发和试验车队,取得了丰富的经验。当前我国石油资源严重 短缺,醇类燃料的开发应用,有利于发挥我国的资源优势。 E10(乙醇比例)
(2)乙醇(酒精)
乙醇的来源有三种,即剩余粮食、能源作物和秸秆。巴西和美国分 别利用本国生产的甘蔗和玉米大量生产乙醇作为车用燃料。美国 政府从20世纪90年代起一直以每年7亿美元的巨额补贴来维持每 年50亿升的乙醇产量(约400万t,每吨补贴约175美元左右),且产 量还在逐年增加,用来作为汽油的替代燃料和辛烷值及氧的添加 剂(汽油中加10%左右乙醇)。
点燃式发动机燃用醇类燃料时发动机有未燃醇和醛等有 害排放物,见表6-7 。
综上所述,当汽车燃用混合燃料或纯醇燃料时,只要优化其燃烧过程, 其能耗和NOx,CO及HC排放都可以降低,醇燃料发动机排出的致癌多环 芳香烃含量也比汽油低。
(2) 压燃式发动机燃用醇类燃料
醇类燃料十六烷值低,自燃温度高,难于压燃,在压燃式发动机上 使用时,需要采用助燃措施(火花塞、电热塞助燃) 或加入着火改进 剂(Ignition Improver)。
第六章 内燃机的代用燃料改

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东风汽车发动机EQ6100使用M15的试验结果:
动力性与纯汽油相当或略高; 能耗降低3%; 若对气油机结构参数进行调整,则功率比纯 汽油大,转矩增大3%,能耗低3.6%;若进 一步提高压缩比,则发动机的动力性能和经 济性能还能进一步提高。 排放方面: 燃用混合燃料发动机的 CO、HC、NOx均 有不同程度的下降。
a.启动/正常行驶/加速;b.轻载;c.减速/制动;d.蓄电池充电等四 种能量流动模式。
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并联式混合动力汽车的结构与功率流动:
并联式混合动力电动汽车有a.启动/加速;b.正常行驶;c.减速/制 动;d. 行驶中给蓄电池充电四种能量流动模式。
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发动机主动型混联式混合动力汽车的结构与功率流动:
a.启动;b.加速;c.正常行驶;d.减速;e.行驶中给蓄电池充电;f. 蓄电池充电六种功率流动模式。
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(1)在点燃式发动机上燃用醇类燃料 2)含醇类较高的混合燃料的试验结果: 排放得到明显改善,能明显降低CO排放量,HC排放量 也略有下降。对NOx的排放影响不是很明显。 (2)压燃式发动机燃用醇类燃料试验结果: 醇类燃料十六烷值低,自燃温度高,难于压燃,在压燃 式发动机上使用时,需采用助燃措施(火花塞、电热塞 助燃),或加入着火改进剂。
1)广泛的可获得性。可以由煤或天然气制得,从而可以 利用我国丰富得煤炭资源。 2)超清洁。柴油机燃用二甲醚时可以实现高得功率输出 和热效率,低噪声和无烟燃烧,其排放不采用复杂后处 理装置即可达到欧洲Ⅲ和美国ULEV标准,并潜力达到欧 洲Ⅳ排放标准。 3)生产成本低。
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(四)生物油:
是一种非化石得可再生能源,它作为柴油机得代用燃 料受到越来越多得关注,目前已知得可作为内燃机使用 得植物油有30多种。
内燃机代用燃料的应用研究报告及发展趋势

-燃机代用燃料的应用争论与开展趋势前言近年来, 随着我国经济的快速开展 , 石油的需求量持续增长。
1993 年起我国己成为石油纯进口国,2023 年我国原油进口比例已超过 52% 。
另外, 我国的汽车尾气排放已成为城市大气环境的一个主要污染源。
因此, 针对我国自然条件和能源资源特色, 逐步转变汽车能源构造, 开展汽车清洁代用燃料, 在发动机上实现高效、低污染的燃烧, 掌握汽车发动机有害排放对我国城市大气质量带来的日趋严峻的影响, 已成为我国能源与环境争论中的一个格外重大和紧迫的课题。
据统计, 从现在起全球的石油资源还可以用 67 年, 自然气的储量也最多可以使用 123 年, 所以查找一种型替代燃料成为当今社会的一个争论重点。
任何国家的经济开展都与能源问题亲热相关,而燃机对燃料的需求,在能源总消耗中占很大比例。
当前燃机主要用石油作为燃料,一般工业兴盛国家消耗在燃机上的燃料约占整个石油消耗量的 60%左右。
将来石油燃料的产量终将日趋削减,很多世界能源机构及权威人士认为:现已查明易开采的石油可维持 50 年左右,1990 年左右世界石油产量到达过一个顶峰,而后逐步下降,本世纪将消灭石油短缺的现象。
到 2030 年液体燃料中的 40%左右要由煤的合成燃料来满足。
因此,为保证将来交通运输以及国民经济的持续开展,争论与开发代用燃料是势在必行。
1代用燃料的定义代用燃料指的是传统发动机燃料(如汽油和柴油)的替代品。
“美国能源政策法规“将代用燃料定义为甲醇、非自然乙醇、其它酒精燃料或至少85%的这些燃料与汽油或柴油的混合燃料、G、LNG、LPG、氢气、煤炭衍生物的液体燃料以及生物质能源等。
2代用燃料的分类燃机燃料是经过一系列演化开展过程的。
早在 1892 年狄赛尔就曾试图以煤粉作为柴油机的燃料,但未成功。
长期以来,燃机是以液体的碳氢化合物系燃料为主的。
当燃料中C 含量削减,H 含量增加时,燃料为轻质的,并演化为气体燃料。
代用燃料(醇类燃料)的燃烧简介

三、代用燃料(醇类燃料)的燃烧简介石油危机及其价格的上涨,引起了各国对新能源开发和代用燃烧研究的重视。
内燃机代用燃料定义:非石油原油炼制的内燃机燃料,包括醇类燃料、煤制燃料、生物质燃料、天然气、氢气、煤层气、生物质气等。
由于醇类燃料(甲醇、乙醇)可以从煤、天然气和植物中提炼,加之它们是液体燃料,可以沿用传统的石油燃料的运输、储存系统,因而被认为是内燃机最有希望的新的代用燃料之一。
我国煤碳、天然气资源丰富,醇类燃料的开发、应用有利于发挥我国煤碳和天然气的资源优势。
(一)醇类燃料的主要物理化学特性及使用特点1、甲醇、乙醇的主要物理化学性质(如下表)及使用1)低热值比汽油低:甲醇为汽油的46%,乙醇为汽油的62%;理论空气量也小,甲醇为汽油的43%,乙醇为汽油的60%。
因此,在汽油机上燃烧甲醇、乙醇时,需要增大主量孔直径或调整主量孔圈数,加大燃料供应量。
使混合气热量大体与汽油混合气的相等,使发动机在燃用醇类燃料时不会降低其动力性能指标。
同时,要有合适的空燃比。
2)汽化潜热比汽油大得多:甲醇为汽油的3.7倍,乙醇为汽油的2.9倍,使混合气在汽化时的温降差异较大(甲醇为汽油的7倍,乙醇为汽油的4.16倍)。
较大的混合气温降有利于提高发动机的充量和动力性;但不利于燃料蒸发(低温下)、冷起动(困难)、暖机(时间长)。
汽化潜热大使进入气缸的混合气温低,滞燃期长。
应用时,应适当加大点火提前角。
3)辛烷值高于汽油:在汽油机上使用时,可以提高压缩比,有利于提高发动机的动力性能和经济性能。
2、醇类燃料在汽油机中的溶解度和助溶剂在汽油机上使用时,醇类燃料通常按一定百分比例掺烧,即将汽油与一定比例的甲醇或乙醇混合起来成为一种混合燃料(15%甲醇+85%汽油称为M15混合燃料,纯甲醇称为M100)。
甲醇是极性物质,在与非极性物质的石油碳氢化合物掺混时,只要有微量的水存在,就可能引起醇与汽油的相分离。
为使甲醇-汽油混合燃料在常温和低温下保持单相,必须加少量的中、高炭醇、苯、丙酮等作为助溶剂。
煤气内燃机代用燃料技术在船舶行业的应用探究
煤气内燃机代用燃料技术在船舶行业的应用探究随着全球环境问题的不断加剧以及对可再生能源的需求增加,煤气内燃机代用燃料技术在船舶行业中得到了广泛的关注和应用。
本文将对煤气内燃机代用燃料技术在船舶行业应用的前景、现状和存在的问题进行探究,并展望未来的发展趋势。
首先,我们来了解一下煤气内燃机代用燃料技术的基本概念。
煤气内燃机代用燃料技术是指将传统的石油燃料替换为可再生能源,如天然气、生物质气体等,来推动船舶的内燃机运行。
这种技术的应用不仅可以减少对石油资源的依赖,还可以大幅度降低船舶对环境的影响,减少排放物的产生,达到节能环保的目的。
在船舶行业中,煤气内燃机代用燃料技术具有广阔的应用前景。
首先,船舶对能源的需求非常庞大,而传统的石油燃料资源日益减少,价格也在不断上涨。
因此,通过采用煤气内燃机代用燃料技术,可以降低船舶的燃料成本,提高经济效益。
其次,煤气内燃机代用燃料可以大幅度降低船舶的排放物的排放量,减少对环境的污染,满足不断增长的环保要求。
此外,船舶行业对能源的稳定性要求非常高,而可再生能源在稳定性方面具有较大优势,可以提供可靠的动力供应。
目前,煤气内燃机代用燃料技术在船舶行业的应用已经取得了一定的进展。
许多船舶已经部分使用煤气内燃机代用燃料进行动力推进,例如天然气和液化天然气(LNG)。
这些燃料具有高热值、低碳含量和较低的排放特性,可以大幅度减少船舶的碳排放和污染物排放。
此外,煤气内燃机代用燃料技术还有助于提高船舶的燃烧效率和燃料利用率,进一步降低运营成本。
然而,煤气内燃机代用燃料技术在船舶行业的应用仍然面临一些挑战和问题。
首先,煤气内燃机代用燃料的供应和加注基础设施尚未完善,限制了其在船舶行业中的推广和普及。
其次,重新设计和改造船舶的燃料系统需要一定的投资和技术支持,这对于船舶经营者来说可能是一项巨大的成本压力。
此外,在一些特殊环境和应用条件下,煤气内燃机代用燃料技术的可行性还需要进一步验证和研究。
代用燃料煤气内燃机的环境适应性与低碳发展路径
代用燃料煤气内燃机的环境适应性与低碳发展路径近年来,随着环境保护意识的提升和对碳排放的关注,代用燃料煤气内燃机作为一种低碳的能源替代方案备受关注。
它具有环境适应性强、尾气排放较低等优点,被认为是推动低碳发展的重要方式之一。
本文将对代用燃料煤气内燃机的环境适应性进行探讨,并提出其低碳发展路径。
代用燃料煤气内燃机是一种利用由生物质、废弃物或煤等资源转化而来的燃气作为燃料的内燃机。
与传统的煤气内燃机相比,代用燃料煤气内燃机具有更好的环境适应性。
首先,代用燃料煤气内燃机的燃料资源可以广泛获取,不依赖于传统的石油和煤炭资源,有助于实现能源多元化和资源的可持续利用。
其次,代用燃料的燃烧产生的尾气排放较低,主要是二氧化碳和水蒸气,在相对较小范围内对环境影响较小。
最后,代用燃料的使用有助于减少温室气体的排放,对于缓解气候变化具有积极意义。
因此,代用燃料煤气内燃机被广泛认为是一种环保、低碳的能源替代方案。
然而,要实现代用燃料煤气内燃机的环境适应性和低碳发展,并不是一件容易的事情。
首先,代用燃料的供应和储存是一个挑战。
与传统的燃料相比,代用燃料的供应链比较复杂,需要建立起完整的供应体系。
同时,代用燃料对于储存的要求也较高,需要在储存过程中防止挥发和泄漏,确保燃料的安全性。
其次,代用燃料煤气内燃机的技术还需要进一步完善。
虽然已有代用燃料煤气内燃机的应用案例,但是在技术成熟度和性能指标上仍存在一定的局限性。
例如,燃料的适应性、燃烧效率、排放控制等方面需要进一步提高。
此外,代用燃料煤气内燃机的维护和运营成本也需要考虑,这将直接影响其在市场上的推广和应用。
为了推进代用燃料煤气内燃机的低碳发展,需采取一系列的措施。
首先,在政策上加大支持力度。
政府应制定相关的环境和能源政策,鼓励代用燃料煤气内燃机的研发和推广应用。
政策措施可以包括资金扶持、税收减免、准入门槛降低等,以提高其市场竞争力。
其次,加强科技研发和创新。
需要加大对代用燃料煤气内燃机相关技术的研发投入,提高技术成熟度和效能水平。
煤气内燃机代用燃料的可持续发展研究
煤气内燃机代用燃料的可持续发展研究引言:能源问题一直是全球面临的重要挑战之一。
煤气内燃机被广泛应用于交通运输、工业生产和家庭能源供应等领域,但其主要燃料石油资源日益枯竭,同时也对环境造成了严重污染。
因此,寻找可持续的代用燃料已成为煤气内燃机发展的重要方向。
本文将深入研究煤气内燃机代用燃料的可持续发展,探讨其所面临的挑战以及采取的解决方案。
一、可持续代用燃料的定义和分类可持续代用燃料是指取之不尽、用之不竭且对环境影响较小的燃料,包括可再生能源、生物质能源和氢能等。
根据来源和生产方式的不同,可持续代用燃料可以分为以下几类:1. 可再生能源:包括太阳能、风能和水能等,在能源转化过程中排放少量或无二氧化碳等有害气体。
2. 生物质能源:通过生物质的转化和利用,如沼气、生物柴油等。
提供了一个可持续的替代燃料来源,并能降低温室气体排放。
3. 氢能:作为一种清洁能源,氢能可能成为未来可持续代用燃料的重要选择。
通过水电解制备氢燃料,其燃烧产物仅为水蒸气。
二、煤气内燃机代用燃料的发展现状1. 可再生能源的应用:太阳能和风能等可再生能源已在一些煤气内燃机中得以应用。
例如,将太阳能光伏板和风力发电机与燃气发动机相结合,可以降低对传统石油燃料的依赖,达到低碳和清洁能源的使用目的。
2. 生物质能源的利用:生物质能源是燃气内燃机可持续发展的重要方向之一。
利用生物质资源制备沼气等代替石油燃料,既能减少环境污染,又能有效利用农作物秸秆、畜禽粪便等废弃物资源。
3. 氢能的研究:氢燃料作为清洁能源的重要代表,被视为未来替代传统石油燃料的前景明朗的选项之一。
研究人员正在探索如何将氢燃料与煤气内燃机相结合,以提高其效率和稳定性。
三、煤气内燃机代用燃料所面临的挑战1. 技术挑战:煤气内燃机在使用代用燃料时需要克服燃烧稳定性、热值、点火特性等方面的技术难题。
不同的代用燃料具有不同的物化性质和燃烧特性,需要开发适应性较强的燃烧系统和控制策略。
煤气内燃机代用燃料的国内外市场发展概况
煤气内燃机代用燃料的国内外市场发展概况随着全球能源危机的日益严重和环境问题的日益凸显,代用燃料作为替代传统石油和天然气等化石燃料的重要能源选择逐渐受到国内外市场的关注。
煤气内燃机代用燃料的发展和应用引起了业内的广泛关注和研究。
本文将介绍煤气内燃机代用燃料的国内外市场发展概况,并探讨其未来发展趋势。
一、国内市场发展概况在国内,煤气内燃机代用燃料的发展起步较晚,但近年来取得了较快速的发展。
大规模煤气供应的普及和煤气内燃机技术的不断突破为代用燃料的推广提供了有力支持。
尤其是近年来国家对煤气内燃机发电行业的支持力度不断加大,促使煤气内燃机代用燃料市场呈现稳步增长的态势。
1. 煤气内燃机代用燃料市场规模目前,我国煤气内燃机代用燃料市场规模已逐渐扩大。
根据国家统计数据显示,我国煤气内燃机代用燃料年销售量逐年递增,2019年已超过XX吨。
预计未来几年,煤气内燃机代用燃料市场规模将进一步扩大,具有巨大的发展潜力。
2. 煤气内燃机代用燃料应用领域目前,煤气内燃机代用燃料主要应用于工业生产、发电等领域。
工业生产方面,煤气内燃机代用燃料广泛应用于钢铁、化工等行业,被用于发电和供热等相关工艺过程中。
发电方面,煤气内燃机代用燃料已成为我国电力行业的主要能源选择之一,具有稳定性好、环保性能优良等特点。
3. 煤气内燃机代用燃料市场挑战虽然煤气内燃机代用燃料市场规模逐渐扩大,但仍面临一些挑战。
首先,煤气内燃机代用燃料的成本较高,给企业的投资带来一定压力;其次,煤气内燃机代用燃料在存储、运输和使用过程中存在安全隐患,需要加强技术保障和监管措施;此外,煤气内燃机代用燃料的市场竞争激烈,需要提升产品的性能和质量来抢占市场份额。
二、国外市场发展概况除了国内市场,国外市场对煤气内燃机代用燃料的需求也保持着较快的增长势头。
各国政府逐渐意识到传统石油和天然气等化石燃料的供应有限,加之环保压力的增加,选择煤气内燃机代用燃料成为了一种重要的能源战略。
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1. 醇类燃料的物化特性和使用特性
常用的代用燃料与汽油、柴油的物理化学特性的比较见表 6-3。从 表6-3所列的醇类燃料的性质可以看到: 1) 醇类燃料的低热值比汽油的低,甲醇仅为汽油的46%,乙醇为汽 油的62%; 但甲醇、乙醇燃烧时的理论空气量也少,甲醇为汽油的 43%,乙醇为汽油的60%。应增大循环供油量。 2) 醇类燃料的蒸发潜热比汽油大得多,甲醇为 1101kJ/kg ,乙醇为 862kJ/kg ,甲醇为汽油的 3.7 倍,乙醇为汽油的 2.9 倍,从而使混合 气在燃料蒸发时温降大 ( 甲醇为汽油的 7 倍,乙醇为汽油的 4.16 倍 ) 。 有利于提高发动机的充量系数和动力性,但不利于燃料在低温下 的蒸发,滞燃期长,应适当增大点火提前角。 3) 醇类燃料的辛烷值高,甲醇为109,乙醇为110,在汽油机上使用 时,可以提高压缩比,有利于提高发动机的动力性能和经济性能。 醇类燃料的十六烷值低,在柴油机上使用时,需要采用助燃措施。
乙醇与汽油的混合油在吸水或掺水后互溶的性能要比甲醇稳定, 但仍需控制它的含水量。图6-2[2]所示为乙醇在汽油和重柴油中的 互溶临界温度及其与含水率的关系,当乙醇含水率愈高,它能溶 于汽油或柴油的临界温度越高 (即愈难溶解于汽油或柴油 )。由于 乙醇的相对密度与汽油比较接近,它溶解于汽油的临界温度(曲线 2) 要比溶解于重柴油的温度 ( 曲线 l) 低 13--15℃。图 6-3[2]所示为乙 醇与重柴油、轻柴油互溶温度与乙醇容积比的关系,以乙醇为主 或以柴油为主时,能互溶的温度较低,而乙醇与轻柴油的互溶温 度要低于重柴油。
德国根据ECE试验规程,在点燃式发动机上燃用M15 , E25 汽油的排放测试结果见表 6-6[3], 燃用 M15, E25 时, CO 、 N0x排放均有所下降,HC则略有提高,HC排放提高的原因 是:与负荷特性、外特性试验不同,ECE循环包括有怠速暖 机工况,负荷率较低,此时混合燃料的HC排放要高于燃用 汽油。
若对汽油机结构参数进行调整 ( 增大点火提前角和循环供油量 ) ,则燃 用M15的功率比燃用纯汽油大,转矩增大3%,能耗降低3.6%;若进一 步提高压缩比,则发动机的动力性能和经济性能还能进一步提高。 排放方面,燃用混合燃料发动机的CO, HC, NO:均有不同程度下降,见 表6-4。
美国根据联邦试验规程,在点燃式发动机上燃用M15燃料时 测得的排放物与燃用汽油的比较见表6-5 , CO, NOx有较大幅 度下降,HC则略有增加(通过氧化催化反应器进行后处理)。
内容
第一节 发展代用燃料汽车(内燃机)的重要性 第二节 内燃机的代用燃料 一、液体代用燃料 (一)醇类燃料 (二) 二甲醚 ( Dimethyl Ether,缩写DME) (三) 煤制油 (又称合成汽油和合成柴油) (四) 生物柴油 二、气体代用燃料 (一)石油气(LPG) (二) 天然气(NG) (三) 氢气 三、电能 (一) 电动汽车(Electrical Vehicle,缩写EV) (二) 混合动力汽车( Hybrid Electrical Vehicle,缩写HEV) (三) 燃料电池汽车(Fuel Cell Vehicle,缩写FCV)
第一节 发展代用燃料汽车(内燃机)的重要 性
20世纪60年代后,全世界经历了三次重大的石油危机(第一次 1973-1974年,第二次1979-1980年,第三次1990年),与此同 时,全球环境污染严重,它不仅影响到发达国家,也逐渐影响 到发展中国家。能源尤其是石油资源的匮乏、全球环境的恶化 己成为世界两大难题,中国也不例外。中国是一个富煤贫油的 国家,石油资源不足,有关统计资料表明,到2001年底止,我 国石油的探明可开采储量为33亿t,年产量为1. 6亿t左右,储采 比为20/1,而全世界石油的平均储采比也仅为40/1左右,见表61。预计今后十年,我国的石油缺口将会越来越大。表6-2列出 了我国2000 ---2010年石油的供需预测。
2 醇类燃料在汽油中的溶解度和助溶剂
汽油机可以燃用醇与汽油的混合燃料, 醇类燃料在汽油中的互溶度通常与 环境温度有关,如图6-1所示[2]。 图中线外是互溶区,线内是两液的分 层区。当混合燃料以汽油为主或以 甲醇为主时,能互溶的温度较低, 而当两液接近掺半混合时,互溶要 求的温度较高。为使甲醇与汽油的 混合燃料在常温和低温下保持单相 而不分层,必须加中高碳醇 ( 如异 丁醇 )、苯、丙酮等做助溶剂。试验 表 明 : 在 0℃ 溶 解 20% 的 甲 醇 仅
(1)在点燃式发动机上用醇类燃料 1)醇含量较低的混合燃料的试验结果
混合燃料中醇的质量分数不大于20%时属于醇含量较低的混合燃料。 在解放牌汽车发动机CA-l0B上的试验结果表明,混合燃料中醇的质 量分数在20%以下时仍能保证发动机较好的起动性能,在不改变发 动机结构的情况下,燃用掺醇量小于20%的混合燃料可在动力性能 稍有改善的同时,降低能耗5%左右,在进一步提高压缩比后,功率 能提高5%--7%,能耗降低6%--10%。在东风汽车发动机EQ6100上的 试验结果表明,使用M15 混合燃料的动力性能与燃用纯汽油相当或 略高,能耗降低3%左右;
第二节 内燃机的代用燃料
内燃机的代用燃料可以分为液体与气体两种,此外也可用电能来代替 燃料,驱动汽车。 一、液体代用燃料 (一)醇类燃料 醇类燃料主要有甲醇( CH3OH)和乙醇( C2H5OH) 。甲醇可以从天然气、 煤、生物中提取,乙醇主要是含有糖或淀粉的农作物经发酵后制成, 它们都是液体燃料。 20世纪60年代为了控制内燃机的排气污染,一些国家对低污染的醇类 燃料发生兴趣, 1973 年石油危机后,进一步认识到代用燃料的重要 性。 我国从20世纪80年代初开始对甲醇燃料在内燃机中部分代用或全部代 用作了相当广泛的研究,先后组织了M15(甲醇比例)甲醇汽油发动 机的台架试验和车队试验,组织了M85甲醇汽油和M100全甲醇发动 机的开发和试验车队,取得了丰富的经验。当前我国石油资源严重 短缺,醇类燃料的开发应用,有利于发挥我国的资源优势。 E10(乙醇比例)