汽车替代燃料-完整版
汽车代用燃料
1.氢气(H2)Hz主要用作宇宙飞船、航天飞机等尖端科技产品的燃料，现发展到应用在汽车上。
燃氢发动机可在空气过量系数(入)较大的范围内稳定燃烧，点火能量低，不到汽油最低点火能量的1/10，且氢燃料的火焰传播速度快，低温下易起动。
汽油车较易改成Hz车，其排放物主要是H2O Nz、Q和少量NQ 主要缺点为沸点低(约-253C ),吒以液态方式储存时成本高，易受外部温度影响而蒸发，不适宜长期储存，还有爆炸、回火、早燃等问题尚待解决。
若解决了成本及储存等问题，则有可能批量使用。
2.乙醇乙醇是最早开发的代用燃料，乙醇汽油混合燃料在美国已应用多年。
纯乙醇作燃料具有非常低的碳氢化合物(HC)和有毒物排放，被认为是理想的燃料。
乙醇可从谷物、纤维素等生物可再生资源中产生，但其成本太高，约为汽油的两倍以上，若制作技术上无重大突破，彳艮难广泛推广。
3.甲醇甲醇是从天然气、石油和煤炭中提取的，其中一半以上来自天然气。
甲醇具有高辛烷值、低发热量、低污染和无排烟等特点。
甲醇燃烧完全，可减少20%~50%Hffi排放，设计先进的发动机可减少90%颗粒物及NQ 排放也很低。
此外，其挥发性低，加油和行驶过程中蒸发损失小。
目前，商用甲醇主要为M>5(80%甲醇+15%气油)和Moo, M00性能优于M85,具有更大的环境优越性。
甲醇毒性大，有腐蚀性，其生产过程是从能源的一种状态转换到另一种状态，能源利用率低。
4.天然气(NG)NG勺主要成份是甲烷(一般为83%~99%) 及少量炷类和CQ等。
NG的使用形式主要有压缩天然气(CNG 150MPa~120MPa)液化天然气(LNG,- 162C )及能量密度很小的吸附天然气(ANG)。
NG具有较高的辛烷值，与汽油相比，燃烧更完全。
据美国EPA报告，NG汽车可以降低40%勺HC排放，50%勺CQ#放，无排烟，而且排放的HC化合物90炳甲烷类物质，光化学反应低，现有技术尚可进一步降低污染物的排放。
发动机原理-汽车常用代替燃料
《发动机原理》课程作业——有关于汽车燃料相关问题1、汽车常用代替燃料有哪些在汽车的发展史上汽车发动机经历了从蒸汽机，到外燃机再到内燃机，内燃机车有传统的汽油机和柴油机，其分别是消耗汽油和柴油，在以前还有试用过煤油来充当发动机燃料，那么以上所说的就是传统汽车所用的燃料，汽车所用的燃料都是从石油中经过裂化分馏而来的，但是石油是一种不可再生资源，随着人类社会的发展人们逐渐意识到能源问题，因此人们开始寻找汽车其他代替燃料其中有如下:1.1.醇类代替燃料，醇类代替燃料通常认为是石油的附属产品和应急燃料，加甲醇混合物能够降低汽车放出一氧化碳的一种方法，使用甲醇燃料能够减少碳烟排放，而且甲醇具有高压缩比。
乙醇：乙醇是一种生物能源，也是一种能够代替传统燃料的一种，但是缺点是乙醇比能量较低因此消耗相同能量即意味着要更大体积的乙醇。
1.2.天然气现在一般都是采用压缩天然气（CNG）,天然气无疑是一种清洁能源，但是天然气主要成分是甲烷，天然气对于家用轿车来说显然不合用，以为家用轿车结构紧凑没有超大的空间能可以容纳天然气瓶，因此天然气在家用车上的应用还是比较少的，但是在出租车，教练车等商用车上放入应用比较广泛，由于烧天然气能大大升高燃油经济性，降低燃油成本因此在出租车上得到广泛应用。
但是天然气发动机动力输出具有滞后感，驾乘体验不够好，气瓶携带占用空间等情况。
1.3.氢能如果成排放角度来说氢能无疑是最好的因为原则意义上其燃烧后排放的产物只有水，水是没有污染的，但是在现实中却不是纯氧燃烧，空气当中有其他成分，因此也会产生部分氮氧化物，但是远远小于汽油，柴油排放的氮氧化物。
其实最大的问题并不是排放问题，而是氢的存储问题，如果采用压缩氢那么汽车在运行过程中如果发生碰撞，会不会发生爆炸等问题，只有解决了氢的运输储存问题氢能才能大面积应用于汽车1.4.电能电动汽车是目前最热门的，最有看点的代用工具了，由于能源问题人们把目光瞄向了电动车领域，电能清洁能源，没有排放，没有污染，但是缺点是电池比能量低续航里程短，动力电池组寿命短，维修保养技术尚不成熟，因此电动车的动力电池目前的研究仍在路上。
汽车运行材料车用替代燃料
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石油面临枯竭 ２００７年全球石油探明储量为１６８６亿吨，储采比（又称回采率 或回采比，指年末剩余储量除以当年产量得出剩余储备按当 年水平尚可开采的年数）由２００３年４１．０年减少到２００４年４０ ．５ 年、２００５年４０．６年、２００６年４０．５，但增加到２００７年４１．６年。
中东探明储量占世界比例由２００５年６１． ９％下降至２００６年 ６１．５％、２００７年６１％，储采比相应由８１．０年下降至７９．５年， ６１．５％ ２００７ ６１％ ８１．０ ７９．５ 并增大到２００７年８２．２年。
非洲探明储量占世界比例由２００５年 ９．５％上升至２００６年９．７％，并下降至２００７年９．５％，储采比相 应由３１．８年上升至３２．１年，并下降至２００７年３１．２。
亚太地区 探明储量占世界比例２００５和２００６年均为３．４％，２００７年下降 至占３．３％，储采比由１３．８上升至１４年和１４．２年。
２００７年世界各地区石油探明储量分别为：北美９５亿吨（占 世界总量的５．６％），中南美１５９亿吨（占世界的９．０％）， 欧洲和前苏联１９４亿吨（占世界的１１．６％），中东１０２９亿吨 （占世界的６１．０％），非洲１５６亿吨（占世界的９．５％），亚 太地区５４亿吨（占世界的３．３％）。
其中，欧佩克为１２７６亿 吨（占世界７５．５％），储采比由２００２年８２年，２００３年７９．５ ７５．５％ ２００２ ８２ ２００３ ７９．５ 年进一步减少到２００４年７３．９、２００５年７３．１、２００６年７２．５， ２００７年增大至７２．７。
石油储量排名前五位的国家是：沙特、 伊拉克、科威特、阿联酋、伊朗 环 境 污 染 和 温 室 效 应 汽车尾气的排放使得现在环境越来越恶劣： １ 臭氧层的破坏 ２ 烟雾污染 ３ 酸雨 ４ 温室效应及气候变暖 １９９４年，人们首次观察到了至今为止最大的臭氧层空洞。
汽车运行材料3章 车用替代燃料
我国车用压缩天然气的技术指标
表3-7所专用压缩天然气汽车： • 以CNG作为唯一燃料，发动机的燃料供给系统专为CNG
燃料设计．充分发挥CNG燃料特点。 • 压缩天然气与汽油两用燃料汽车： • 对现成汽油车改装而成，有两套燃料供给系统，一套为保
留的原车供抽系统，另一套为增加的CNG供给装置。发动 机可以分别使用CNG和汽油作为燃料，两种燃料的转换利 用选择开关实现。由于发动机结构未作改动，当使用天然 气燃料时，往往不能充分发挥其优点，导致汽车功率下降
• 3)价格低：甲醇汽油价格也比普通汽油经济。
(2)掺醇汽油的使用
• 掺醇比例低于15％的低比例掺醇汽油和纯 汽油燃料比较：
• 不需要改变现有汽车发动机． • 不增加改动嚏奉． • 不存在技术上的难度。 • 因此，低比例掺醇汽油是比较实用的醇类
能源利用形式
3)掺醇汽油的不足
• (1)醇类燃料与汽油的互溶性较差。 • 2)控醇汽油易出现分层现象； • 3)掺醇汽油对发动机的金属、橡皎和塑料
四、天然气在汽车上的使用
• 1．天然气的存在形式分为： • 压缩天然气(CNG) • 液化天然气(LNG)两种。 • (1)压缩天然气(CNG) ： • 天然气脱水、脱硫净化处理，多级压缩至20MPa左
右存贮在气瓶，经减压器减压供给发动机燃烧 • (2)液化天然气(LNG) ： • 天然气经过一定工艺，在-1620C左右变为液态，存
• 液化天然气在贮存能量密度、汽车续驶里 程、贮存容器压力等方面优于压缩天然气 能解决压缩天然气汽车所有在的一些问题
• 液化天然气作为天然气的使用方式之一， 是今后的重点发展方向。
3．天然气汽车技术
• 天然气汽车技术：汽车用天然气贮存、加 注以及合理运用等方面的技术，
我国的车用替代燃料课件
1800 1600 1400 1200 1000
800 600 400 200
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2000
2010
2020
2030
2040
2050
世界石油储藏与开采趋势
1.3我国汽车工业迅猛发展，使石油消耗大幅 增长。
近几年我国的汽车产销量年增长超过100 万辆。产销量2000年超过200万辆。2002年 汽车年产量为325万辆，世界第五。2003年 超过400万辆,世界第四，2004年超过500万 辆，2005年超过600万辆，2006年产量达到 727万辆，为世界第三汽车生产国。2007年 800多万辆,2008年有可能达到1000万辆.汽
存气钢瓶内压力高达20MP以上，对钢瓶要求高， 重量大。建加气站成本高，且要远离市区，输配不 便，所以天然气汽车多用于有定点加气站的公交车 和出租车。
我国天然气储量不多，而且民用及其它工业用气量 也很大，所以天然气不可能成为车用主导能源，只 能作为一种补充性或辅助性能源。
天然气汽车如下图所示
3。2。3。液 化石油气(LPG) 。 液化石油气主要来自油田伴生气和炼油过程中
1) 在原汽油机送入少量氢进行掺烧，可改善 发动机燃烧品质；
2) 在机外将氢和空气混合送入气缸燃烧。由 于容积效率低，发动机功率比原汽油机降 低20—30%；
3) 将氢喷入燃烧室内在机内与空气混合燃烧 由于容积效率提高，充量密度大，燃烧完 善，所以发动机功率可提高15%左右。
高纯度的氢在-252。6℃可以液化，成为象水 一样的液氢，但液化氢要消耗的能量大约为氢 热值的30%，成本很高。液氢要放在双层真空 结构的容器中，容器要用防冷脆的不锈钢或高 级铝合金制造。液氢是火箭的燃料，作为内燃 机燃料美、德、日作了研究，可改善燃烧，提 高功率。作为民用目前还不现实。
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炸。为了提醒人们及时发现液化气是否泄漏，加工厂常向液 化
三 . 天然气在汽车上的使用
天然气根据其存在形式不同，分为：
压缩天然气（Compressed Natural Gas，简称CNG）
液化天然气（Liquefied Natural Gas，简称LNG）两种。
1）压缩天然气（CNG）压缩天然气是将天然气经过脱水、脱 硫
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•六 长安CNG双燃料车
•以C系列的长安之星2为例：
• 对于原厂生产的CNG车辆，各地区均没有限制 政策；据统计，目前，所有微车企业中，仅长安有
CNG双燃料车型国家公告。
•原厂CNG车型凭以下资料可直接办理加气证，不受各 地限额的限制：气瓶合格证、厂家的安装监督检验证 书、行驶证、登记证书
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储气系统
组成部分
指储存CNG的装置，主要由天然气储气瓶、气量显示器（压力表 、充气阀、压力传感器、高压管线等组成。
供给系统 主要由天然气滤清器、减压调节器、动力调节器、混合器等组成 。
控制系统
指根据用户需求随时切换燃料，并能根据发动机工况调整CNG供 给量的装置，主要由油气燃料转换开关、ECU电子控制单元、燃 油及CNG电磁阀、喷射阀共轨及相关线束组成。
净化处理后，经多级压缩至25MPa左右存贮在气瓶中，使用时 经
减压器减压后供给发动机燃烧即可。
2）液化天然气（LNG）液化天然气是经过一定工艺将天然气 在
-162℃（112K）左右时，压力为0.1MPa时变为液态，存贮在储
1.天然气汽车类型
以CNG为燃料的车辆叫做CNGV（CompressedNatural Gas Vehicle），以LNG为燃料的车辆叫做LNGV（Liquefied Natural Gas Vehicle 简称为LNGV)。
第三章 汽车替代燃料
3.3 天然气
3.3.1天然气概述 天然气（Natural Gas，简称为NG），天然气系古生物遗 骸长期沉积地下，经慢慢转化及变质裂解而产生的气态碳氢化 合物，具可燃性，多在油田开采原油时伴随而出或纯天然气气 田。天然气是地表下岩石中自然存在的以轻质碳氢化合物为主 体的气体混合物的统称，主要成分是甲烷，其体积一般占天然 气的80％～99％，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般还 含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体，如 氦和氩等。天然气主要存在于油田和天然气田，也有少量存在 于煤层。比重约0.65，比空气轻，具有无色、无味、无毒之特
3.39
2.75 21.22 130 5~15 537 33.8 1918
3.3.3 天然气的特点 1）着火极限宽，5％～15％，容易实现稀薄燃烧。 2）与空气的理论混合气热值低。 3）火焰传播速度低。 4）点火能量高，着火温度是537℃。 5）抗爆燃性能好，辛烷值是130。 6）密度小。 7）排放污染小。 8）携带性较差。 9）使用天然气可使发动机的磨损减小。
法、进气道间歇喷射—进气门座工作面吸入法、进气管连续喷 射—空气导流法和进气管连续喷射—混合气法等几种。为提高 发动机的功率，一般采用内部混合气形成的氢发动机，即缸内 直接供氢法。 氢气发动机是在原型汽油机上改进的，发动机的排量，缸 径，行程，压缩比都没有什么变动，只是在发动机上安装第二 套供气管路，氢气是利用储氢罐的压力被送到发动机上的。在 此过程中，重要的是使液态氢的气化过程。所以在发动机外面 要加一个热交换器，使氢汽化并加热，经过动力调节，生成可 燃混合气体。 2009年6月16日，美国南加州莫哈韦沙漠的艾尔·米诺日干 湖那宽阔龟裂的土地上风大尘高。测试人员杰西驾驶着他那辆
燃料的3倍；氢能源使用效率高，比常规的化石燃料的热效率高 10％～15％； ④比重小，火焰传播速度高，其火焰传播速度高达2.91m/s， 是汽油的7.72倍，这就说明氢气的抗爆性比汽油好； ⑤氢极易点燃，最小点火能量只有汽油的1/3，可燃界限宽， 在空气中的着火界限是4.1％～75％比汽油和柴油的着火界限 大很多，容易实现稀薄燃烧； ⑥氢气是一种清洁燃料，其燃烧产物是水，没有碳和碳烟。 氢燃料要想被广泛应用还存在的一些问题： ①氢密度小、易汽化、着火、爆炸、储存运输不便，故携带 性和安全性差，需专用发动机和配套基础设备； ②制氢技术有待提高，制氢消耗的能量多、效率低、成本高；
高效清洁安全的车用替代能源_车用甲醇燃料
表 1 甲醇与汽油特性比较表
性质
甲醇
汽油
分子式 分子组成（wt %）
CH3OH
C4～C14
O 49.9 碳氢混合物，
C 37.5 无固定组成
H 12.5
密度（kg /L）
0.793 0.730- 0.790
闪点（℃）
11
- 50
沸点（℃）
64.7
32- 210
热值（MJ /kg）
20.083 44.350
汽油 （无净化器）
55 1.8 4.3 0
上海节能
38 SHANGHAI ENERGY CONSERVATION 2011 年 第 11 期
节能技术和产品
S hanghai Energy Conservation 上海节能
表 5 上海焦化 M100 甲醇在华普甲醇车(1.8L)排放检测数据 (g/km)
往往引起人们对汽车动力的担心，如果认真对甲醇 能源。国际能源组织（IEA）发表的各种汽车燃料常规
燃料进行分析和实际测试将会得到相反的结论。甲 放排数据如下：
醇与汽油热值不同，进入气缸内混合气的空燃比由
表 3、表 4 可见，常规排放甲醇燃料比汽油、天
燃烧汽油时的 14.6 调整到 6.4 左右，此时甲醇燃 然气、LPG 等在 CO、THC、NOX 指标上都低；非常
料的理论混合气热值还略高于汽油燃料混合气热 规排放甲醇燃料没有苯、二丁烯等致癌物，甲醛与
值，而且大量高气化潜热的甲醇燃料一方面有效降 其他燃料相当，低于柴油车。因此甲醇排放指标优
低灼热气缸温度，另一方面本身得到加热成甲醇蒸 于传统的汽车燃料。
气，使进入缸内的混合气温度高于汽油时的温度，
上海焦化 M100 甲醇燃料在华普 1.8L 甲醇汽