车用替代燃料应用现状论文
关于替代燃料产业的发展

关于替代燃料产业的发展随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,我国汽车行业已进入高速发展时期,以汽油和柴油等成品油为主的燃料油消费迅速增加,国内石油资源和生产满足不了需求,大量依靠石油进口,成为国家能源安全的主要问题。
依托国内可靠资源的供应体系,开发廉价、清洁的车用替代燃料,是确保我国的能源供应安全和环境清洁的根本途径。
汽车的主要燃料是从石油中提炼出来的柴油和汽油。
作为我国能源与环境研究中的重大和紧迫的课题,必须针对我国自然条件和能源资源特色,逐步改变汽车能源结构,发展清洁代用燃料,在发动机上实现高效、低污染的燃烧,控制汽车发动机有害排放对我国大气质量带来的日趋严重的影响。
首先看看国内外各种清洁代用燃料及其技术发展趋势。
1、液化石油气和天然气。
压缩天然气(CNG)和液化石油气(LPG)由于具有的低污染物排放被认为是内燃机的较理想代用燃料,已经被成功地应用于汽油机。
天然气的主要成份是甲烷(一般为83%~99%)及少量其他烃类、CO2等,具有较高的辛烷值,抗爆性能好,与汽油相比,燃烧更完全。
天然气汽车可以降低40%的HC排放,50%的CO排放,采用缸内直喷和稀薄燃烧技术可进一步提高发动机效率,符合各国有关的环境排放标准。
天然气因为其良好的排放特性及丰富的储量而成为各种代用燃料的首选。
压缩天然气是目前车用天然气燃料的主要储存方式,在汽车上使用的主要缺点是储气瓶占用体积大。
液化石油气作为车用燃料主要成份是丙烷、丁烷和少量烯烃和戊烷,储存方式是液态。
其辛烷值较高,燃料费比酒精、汽油、柴油等便宜,CO、NOx等有害排放量低于汽油排放,基本上消除黑烟和颗粒物。
3、氢气。
氢气(H2)长期来主要用作宇宙飞行器发射和推进的燃料。
作为汽车燃料,氢气辛烷值高,发动机热效率高,发动机可稳定燃烧,点火能量低,且火焰传播速度快,低温下易起动,其燃烧生成物主要是水和NOx,不产生HC、CO和碳烟排放。
氢的主要缺点是储运性能很差,以液态方式储存时成本高,不适宜长期储存。
液态生物燃料作为汽车替代燃料的研究

液态生物燃料作为汽车替代燃料的研究近年来,随着环境保护意识的逐渐加强,越来越多的国家正致力于减少碳排放和化石能源的使用,而替代传统燃料的新能源也逐渐崭露头角。
在这些替代能源中,液态生物燃料成为了备受关注的研究方向之一。
那么,液态生物燃料是什么?为什么被看作是汽车替代燃料?本文将会进一步探究液态生物燃料在汽车领域中的应用前景。
一、什么是液态生物燃料?液态生物燃料是一种以生物质为原料制成的燃料,它可以通过生物质淀粉、糖类等成分的发酵经过化学反应制成。
常见的液态生物燃料包括生物乙醇、生物柴油等。
生物乙醇主要是从玉米、小麦、甜菜、红甜菜、甘蔗和木材等原材料制成,而生物柴油则是从食用油,猪油,鸡油等动植物油中提取制作而成的。
二、液态生物燃料的优势和挑战液态生物燃料被看作是一种环保能源,具有很多优点。
首先,它可以替代传统燃料,减少对化石燃料的依赖,从而减少碳排放并缓解全球气候变化的压力。
其次,燃烧生物燃料时排放的温室气体比传统燃料更少,对环境影响较小。
此外,生物燃料可以在全球范围内产生,且生产成本低,这将有助于缓解世界能源紧迫性问题。
但是液态生物燃料在生产、贮存、运输和使用等方面也面临一些挑战。
首先,生物燃料在生产过程中消耗的化肥和化学品可能会对环境造成负面影响。
其次,由于不能大量生产,生物燃料的价格相对较高。
同时,液态生物燃料在贮存过程中也需要特殊的容器和贮存设备,因此其应用也受到了一定的限制。
三、液态生物燃料在汽车领域的应用液态生物燃料在汽车领域被广泛认为是一种有前途的替代燃料。
生物乙醇和生物柴油都可以作为汽车的替代燃料使用。
与常规燃料相比,液态生物燃料在可再生性、价格以及环保性方面具有明显的优势。
生物燃料可以降低氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)的排放量,减少碳对氧和健康的影响。
此外,液态生物燃料对于传统汽车市场的冲击也相对较小,因为其可以作为常规燃料的混合物使用,从而降低了其成本。
四、结论总的来说,液态生物燃料的优势在于其环保和可再生性,同时在汽车领域的应用也具有较高的前景。
丁醇作为车用替代燃料的研究进展

Abstract: In this paper,the preparation methods of butanol,the compatibility of butanol and fluoroelastomer, and the advantages of butanol as vehicle alternative fuels are briefly introduced first. Afterwards,the current research progress of butanol as engine fuels in spark ignition and compression ignition modes are discussed in detail,focusing on the combustion processes and emissions performance of conventional and advanced engine combustion modes when pure butanol or butanol / petroleum fuels blends are used. Finally,the future research direction of butanol as alternative vehicle fuels is pointed out. Keywords: Butanol,Engine,Combustion,Emissions
汽车燃料论文车用天然气的资源及应用

汽车燃料论文车用天然气的资源及应用汽车燃料论文|车用天然气的资源及应用关键词:天然气,资源,应用论文摘要:汽车工业发展清洁的代用燃料己势在必行,洁净代用燃料的推广应用是优化能源结构、降低汽车排放的重要措施。
在各种汽车代用燃料中,天然气是理想的清洁燃料,它拥有资源、环保、经济和安全上的优势。
根据所采用的天然气形态的不同,天然气汽车又可分为压缩天然气汽车(CNGV)、液化天然气汽车(LNGV)和吸附天然气汽车(ANGV)3种。
近年来,天然气水合物资源也引起了人们的高度重视。
我国目前己开始推广使用CNG汽车。
1 天然气资源概况1.1天然气资源据1994年完成的全国第二轮油气资源评价结果,我国天然气总资源量为38.04万亿m3(不包括煤床沼气),其中陆上为29.9万亿m3,海域为8.14万亿m3。
我国天然气资源分布相对比较集中,主要分布在中部、西部、海域三大含油气大区,其资源量分别占总资源量的30.28%、28.23%、21.4%;埋深超过3500m的天然气资源量占总量的58.39%;陆上地理条件较恶劣的黄土塬、山地和沙漠区天然气资源量为24.48万亿m3,占总量的64%。
目前由于我国天然气的勘探、开发和利用都相对比较落后,截至1999年底,我国累计探明的天然气地质储量只有2.16万亿m3,但我国天然气探明储量增长潜力大,据专家预测,从2001年到2020年,我国天然气探明储量将保持在年均增长1200亿m3左右,并有可能在2015年达到高峰。
据估计,我国最终可探明天然气资源量为9—12万亿m3。
我国目前尚有剩余天然气可采储量1万多亿m3未动用,这为加快开发利用天然气资源奠定了国内的资源基础。
1.2天然气消费结构多年来我国天然气在全国一次能源产量和消费构成中始终在2%左右徘徊不前。
2000年我国天然气产量为277.3亿m3,人均拥有天然气产量约20m3,相对发达国家(如英国人均达1300以上)落后太多,这主要与资源开发程度、天然气储运等基础设施滞后和天然气消费构成不合理等因素有着直接的关系。
绿色能源的论文

汽车新能源及代用能源学号:09430121153203 姓名:李昌机械工程学院汽车服务工程0901 摘要:如今世界上汽车的数量越来越多,它对空气污染有很大的影响而且消耗石油资源很大。
因此,研究汽车的新能源与代用能源是普遍的趋势。
以下的内容就简介关于新能源,汽车对环境的影响和汽车新能源及代用能源。
关键词:汽车,新能源,代用能源,电动车1.新能源的简介新能源是相对于常规能源说的,有核能、太阳能、风能、生物质能、氢能、地热能和潮汐能等许多种。
新能源的共同特点是比较干净,除核裂变燃料外,几乎是永远用不完的。
由于煤、油、气常规能源具有污染环境和不可再生的缺点,因此,人类越来越重视新能源的开发和利用。
1.1核能技术。
核能有核裂变能和核聚变能两种。
核裂变能是指重元素(如铀、钍)的原子核发生分裂反应时所释放的能量,通常叫原子能。
核聚变能是指轻元素(如氘、氚)的原子核发生聚合反应时所释放的能量。
核能产生的大量热能可以发电,也可以供热。
核能的最大优点是无大气污染,集中生产量大,可以替代煤炭、石油和天然气燃料1.2太阳能技术。
①太阳能热利用技术比较成熟,有太阳能热水器、太阳能锅炉烧蒸汽发电、太阳能制冷、太阳能聚焦高温加工、太阳灶等,在工业和民用中应用较多;②太阳能光电转换技术,通过太阳能光电池把光能转换成电能(直流电),主要是光电池制造技术,太阳能电池有单晶硅、多晶硅、非晶硅、硫化镉和砷化锌电池许多种。
这种发电技术利用最方便,但大功率发电成本太高。
③光化学转换技术,利用太阳能光化学电池把水电解分离产生氢气,氢气是很干净的燃料。
1.3风能技术。
风能是一种机械能,风力发电是常用技术,目前世界上最大风力发电机为3200千瓦,风机直径97.5米,安装在美国夏威夷。
1.4生物质能技术。
这是利用动植物有机废弃物(如木材、柴草、粪便等)的技术。
①热化学转换技术,把木材等废料通过气化炉加热转换成煤气,或者通过干馏将生物质变成煤气、焦油和木炭;②生物化学转换技术,主要把粪便等生物质通过沼气池厌气发酵生成沼气,沼气的主要成分是甲烷。
发动机代用燃料起动性能研究现状综述

发动机代用燃料起动性能研究现状综述摘要:随着能源短缺及环境污染问题的日益严重,清洁能源及代用燃料成为内燃机行业的研究热点。
本文针对发动机燃用代用燃料起动性能的问题,从柴油燃料、醇类燃料及其他燃料三个方面对国内外目前的研究现状进行全面综述,对发动机代用燃料起动性能后续研究具有借鉴意义。
关键词:发动机;代用燃料;起动1引言随着能源短缺及环境污染问题的日益严重,清洁能源及代用燃料成为内燃机行业的研究热点。
代用燃料理化性质之间的差异影响发动机的喷雾与燃烧,进而对发动机性能产生影响。
起动性能是发动机的一项重要性能指标。
在各类代用燃料中,醇类燃料的十六烷值偏低,压燃过程起动困难,成为代用燃料起动研究的重点。
2柴油燃料起动性能研究现状国内外学者通过研究,与冷起动性能有关的主要因素有环境温度、喷油参数、倒拖转速和压缩比等。
AkramZahdeh等人利用四冲程的直喷柴油機研究了环境温度与压缩终点温度的关系,他们的研究结果表明,缸内燃油蒸发和混合气的滞燃期与环境温度有着密切的关系[1]。
Steven等人利用高速摄影技术研究二冲程的直喷柴油机,他们的研究结果显示,当燃烧壁面温度较低时,附壁油膜难以蒸发,致使缸内燃油蒸发量减少,是冷起动性能变差的原因[2]。
ZhipingHan等人对发动机喷油正时与着火之间的关系进行了研究,结果表明,当转速不变的情况下,存在一个能够保证发动机顺利着火的喷油时刻的着火范围,如果喷油时刻不在此范围内,将造成缸内燃烧恶化、发动机失火。
在此基础上,ZhipingHan等人分析了起动工况下缸内气体的着火时刻,得到了可以为倒拖转速与喷油正时关系作为指导的缸内混合气体着火时刻[3]。
Phatak等人针对倒拖转速进行研究,结果表明,焰前反应时间影响大于压缩压力、压力升高产生的影响[4,5]。
ZhipingHan等人经过研究同样表明过高的拖动转速虽然使滞燃期缩短,但由于其所占用的曲轴转角增大,因此易造成滞燃期延伸至膨胀行程,导致着火困难和失火现象[6]。
国内车用替代燃料的发展前景

( 2)国 内L NGi Z车进入 快 速导入 期 ,城 市公
交车是拉 动 主 力
1 . 1车用天然气 ( C N G、L N G)
(1)国 内cNG汽 车 处 于 快 速 发 展 阶段 ,
2 0 1 2 年 开始 出现 “ 爆 发 式”增 长
2 0 0 8 年 以来 ,经过之前5 年 的推广示范 ,我 国L N G 汽车技术逐渐成熟 ,节能减排优势明显。 基于 目前市场上的柴油和L N G 价格计算 ,相同功
经过 1 9 9 6 — 2 0 0 0 年 在 国 内 的 示范 推 广 ,证 明 率的发动机使用L N G 燃料 比使用柴油可节省燃料
C N G 作为汽车燃料是可行的、成功的 。本世纪以 费用约3 0 %,同时污染物的排放大大降低。2 0 1 2 来 ,国内 C N G 汽车开始进入快速发展阶段。截 年 ,随着雾霾 天气 的增 多和环 保压 力的增大 ,
站达 ̄ J 1 3 0 1 4 座 ,排名世界第二位 ,仅次于 巴基斯 1 0 0 %;投运 的L N G J ] ] 气站突破6 0 0 座 ,其 中当年 坦 ;平均单站服务车辆6 9 2 辆 ,逐渐接近单站服务 新增2 0 0 余 座 ;平 均单 站服 务车辆 1 3 0 辆。
千辆汽 车 的经济 水平 。
占全 国C N G 汽车保有量的5 6 %。第二梯 队包括河 倍 ,行驶里程大大增加 ;而且加注速度 陕,与气
北 、 陕 西 、河 南 等 8
4 o0
个省市 自治 区 ,C N G
3 o0
汽 车 保有 量 均在 5 万 窿3 0
2 00
辆 以上 。第三梯 队包 2 0
市场分析
2023年车用替代燃料行业市场发展现状

2023年车用替代燃料行业市场发展现状近年来,随着社会经济的发展和环保意识的增强,车用替代燃料行业逐渐成为了关注的焦点。
车用替代燃料有很多种类,包括电动汽车、混合动力汽车、插电式混合动力汽车、氢燃料电池汽车及其他新兴能源汽车等。
这些不同种类的替代燃料车辆都以其独特的优点和特点,为人们的出行带来了新的选择。
中国作为世界上最大的汽车市场,替代燃料车市场也开始逐渐成熟。
截至2021年,中国的替代燃料车保有量接近300万,占总车辆保有量的比例已经超过4%。
在新车销售方面,替代燃料车型的销售和市场份额也在逐年提高,至2021年上半年,替代燃料车占比已经达到21%。
可以看出,替代燃料车市场增长已经进入一个快速发展的阶段。
在替代燃料车市场中,电动汽车则是最为受欢迎的一类车型。
2019年,我国电动汽车销售量超过100万辆,且与国外领先市场相比口碑良好。
此外,长时间充电需求大的短途易充电车型,如新能源公交、出租车与物流配送车的市场也在逐步扩大。
随着节能环保政策的逐步完善和不断提升的生活水平,全球和中国替代能源汽车市场前景广阔。
不过,替代燃料车市场发展仍面临一些挑战和难题。
首先,替代燃料车的价格要高于传统内燃机汽车,且充电、加氢等基础设施建设需要大量投入,导致替代燃料车的推广和普及进程放缓。
其次,替代燃料车的电池技术、续航里程、快速充电等方面还需要加强研究和开发,以满足消费者的需求。
总体来说,车用替代燃料行业市场已经进入一个蓬勃发展的阶段。
替代燃料车不仅可以减少对传统燃料的依赖,降低能源消耗和污染排放,还可以提高汽车技术水平,促进经济和产业的升级。
虽然仍面临一些挑战,但随着技术的不断进步和政策的支持,替代燃料车市场前景仍然十分广阔。
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车用替代燃料应用现状
摘要:本文论述了车用替代燃料应用的现状。探讨了甲醇、乙
醇、生物柴油、天然气、二甲醚,氢气的性能特点、应用现状,存
在的问题,提出了车用替代燃料的发展趋势。
关键词:甲醇 乙醇 生物柴油 天然气 二甲醚 氢气
1.引言
随着我国经济的发展和石油消费量的增加,国内石油产量早已
难以满足需要,进口量持续增加。预计到2040年,中国将面临石
油严重短缺的局面[1]。同时,环境污染问题也日益严重,减少汽
车排放的呼声越来越高,排放控制日益严格。在这种情况下,减少
汽车污染物排放成为代用燃料研究的主要目的,醇类、醚类、天然
气、生物柴油等低污染代用燃料作为洁净性燃料再次受到重视
[2] 。
2.车用替代燃料的应用现状
2.1醇类燃料
2.1.1甲醇燃料
甲醇的主要生产是使用合成的方法,合成甲醇是由固体(如煤
炭)液体(如原油)或者气体(天然气)为原料,经过脱硫变化,
除去二氧化碳,配制成一定的一氧化和氢。而且在不同的工艺下,
甲醇的合成具有不同的工业合成方法,例如ici低压和中压法,以
及lurgi低压和中压法。甲醇汽油是指汽油的部分被添加甲醇,用
甲醇燃料助溶剂复配的m系列混合燃料。目前,商用甲醇主要为m85
和m100[3],甲醇与m85或比例混合的甲醇汽油混合则会表现出反
常的高蒸气压,导致烃类的挥发。从而m100性能优于m85,具有更
大的环境优越性。但是使用m100甲醇汽油,必须对发动机进行改
造[4]。甲醇混合燃料具有热孝率,动力性,启动性,具有降低排
放,节省石油,安全方便等特制。但由于甲醇毒性大,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
底,在2004年4月修订的《世界燃料规范》中要求汽油中不允许
使用甲醇[5]。
2.1.2乙醇燃料
乙醇通常使用两种工业制法。首先是发酵法,它在历史中占有
长时间的主导地位,曾经是乙醇唯一的工业制造方法,发酵法使用
含有淀粉的农产品,如谷类和薯类。其次是乙烯水化法,它就是在
加热,加压和有催化剂存在的条件下与水的直接反应,产生乙醇。
由于车用乙醇燃料具有燃烧充分的特性,可以有效的预防和消除火
花塞,气门,排气管,消声器等部位积碳的形成,由此延长发动机
和汽车主要部件的使用寿命,所以全球学者与专家都保持着对乙醇
燃料不变的热诚。例如,在美国,乙醇的热潮甚至掀起了一场燃油
转换的热潮。在2005年8月,美国国会通过了一项重要的能源法
案,其要求,在2012年以前,美国将从2005年时的40亿加仑左
右的乙醇年产量增加到75亿加仑的年产量,用以取代进口燃料。
同时,在未来11-20年内,乙醇以其无污染、可再生的特点,将拥
有新型燃料电池30%-40%的市场份额,容量将是车用燃料市场的5
倍以上[6]。由此可见乙醇燃料在当今世界燃料领域的重要地位。
但是乙醇汽油的储运有一定的困难。由于乙醇汽油对水特别敏感,
少量的水即可导致乙醇汽油分层,且乙醇与水的亲和力很强,很容
易从空气中吸收水分,储运过程必须采取必要的措施[4]。
2.3生物柴油
生物柴油可以被形容成一种通过油料作物,野生植物油和动物
油脂以及餐饮垃圾油等为原料油,然后通过交换工艺替代石化柴油
的再生性柴油燃料。生物质柴油作为新兴的高科技产业正在欧盟国
家和美国蓬勃发展。生物柴油与常规柴油相比,生物柴油的优点十
分突出。
首先,生物柴油具有优良的环保性,主要表现在生物柴油中硫
含量低,可以减少30%的二氧化碳和硫化物的排放、不含有对环境
污染较为严重的芳香族烷烃,汽车排除的废气对人体的损害低于柴
油。根据数据显示,与普通柴油相比,生物柴油可以有效的减少90%
的空气毒性,并且降低94%的患癌率[7]。其次生物柴油具有优良的
润滑性和发动机低温启动性能,方便贮运且燃烧性能优良。另外生
物柴油的润滑性能,可以减少喷油泵,发动机缸体和连杆的磨损率。
同时欧盟国家与美国政府纷纷提供高额财政补贴支持种植油料作
物,对生产生物柴油给予税收优惠,使生物柴油价格与石油柴油相
当,具有市场竞争力,产业发展势头强劲[8]。目前生物柴油也存
在着大量的不足。例如,解决植物油的采购、运输、储存以及提取
生物柴油生产的大部分成本。还有生物柴油也存在一些技术限制。
由于它比普通柴油粘度高,因此在低温下会降低可用性。而且在湿
热环境下,长期储存生物柴油还需要考虑到抑制微生物和细菌的滋
生。
2.4天然气
天然气的主要成分是甲烷,含量为85%~99%。按照燃料的使用
形态和使用方法的不同,国外、国内不外乎有两种方式,即液化天
然气(lng)和压缩天然气(cng)。cng是目前国内车主要使用方式,
国内天然气汽车起始阶段也从cng技术的推广开始[9] 。
cng与汽油两用燃料汽车是通过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给系统,另一套为增加的天然
气供给装置[10]。发动机可分为使用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。
lng是现今世界能源供应中需求增长最快的一种燃料,国外早在
20世纪90年代就建成了世界第一座液化天然气工厂。lng在贮存
能量密度、汽车续驶里程、贮存容量压力等方面均优于cng,能解
决cng汽车所存在的一些问题,所以lng作为天然气的使用方式之
一,是今后重点发展方向。
2.5二甲醚
二甲醚用作汽车能源,来源比较丰富。目前基本采用二步法工
艺生产,即首先让天然气或煤等原料变成合成气(h2、co、 co2),
进一步转换成甲醇,最后脱水变成二甲醚。目前,日本、奥地利都
有使用dme的实例。其热效率和柴油相近,nox排放为柴油的一半
[11]。而我国在2006年,国家发改委召开二甲醚产业发展座谈会,
并制定了相关产业政策。2007年5月10日,世界第一座商业运营
的车用二甲醚加注站在上海正式投入试运营。2010年在世博会期间
推出一定数量的燃烧乙醇的公交车。预计3至5年后,dme替代柴
油将首先在部分大中城市公交车系统上应用。二甲醚是公认的优质
清洁燃料,无腐蚀,污染排放少,有利于保护环境,经济上也有一
定优势。但存在热值低,密度小,柴油机要做适当改造或专门设计,
黏度低,润滑性差,对橡胶有溶涨性等问题,需要加强可靠性和耐
久性的研究。
2.6氢气
制氢有三种办法,风力发电-电解水制氢;天然气重整制氢;煤
气化制氢。h2主要用作宇宙飞船、航天飞机等尖端科技产品的燃料,
现在发展到应用在汽车上[12]。目前国际上正在进行氢能源系统技
术的研究与开发[10]。国际氢能杂志上有文章指出:对比不同能源
的综台效益,氢是1,天然气是0.6,石油是0.5。合成天然气也是
0.5。由此综合经济成本和环境成本,可以判定氢能的燃料经济性
是最好的。但是氢能燃料在贮存和运输上还有很大问题。 氢作为
燃料,储存很难,氢气必须加压降温置于5000 kpa, —253℃的容
器内才能供汽车使用。即使是用最新隔热技术制成的低温罐,每天
仍需排除2%体积的氢以降低由于温度升高而引起的蒸汽压力上升。
行驶同样的里程,液态氢的成本是汽油的28倍。因此如何解决氢
能的贮存和运输成为开发氢能汽车的关键。
3.结语
随着社会的发展,旧的能源必将被新生能源所取代。而且新生
能源的定义不仅仅是存在于甲醇、乙醇、生物柴油、天然气、二甲
醚和氢气这几种领域。虽然生物柴油仍然具有,工艺复杂,能耗高,
设备投入大以及回收成本高的缺陷。但是,综合目前各种替代燃料
的发展现状,生物质柴油是最具有应用价值的。
参考文献:
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