醇类燃料作为车用燃料的前景展望

为了缓解我国能源危机和环境污染,本文探讨了醇类燃料作为汽车代用燃料的可行性,较为详细地介绍了醇类燃料的理化性质,分析了醇类燃料的发展前景。研究表明,醇类燃料代替传统汽油作为汽车燃料,不但燃烧清洁,而且来源丰富,是理想的石油替代品。醇类燃料的大力推广和应用是加快新能源开发、克服能源消费制约、促进经济协调发展的必由之路。     

醇类燃料在发动机上的应用

醇类燃料主要指甲醇和乙醇,属于含氧燃料.醇类用作内燃机的燃料由来已久,世界上第一台内燃机即是以乙醇为燃料的.到了1909年,美国人HenryFord设计并制造了世界上第一辆燃用乙醇的汽车.二十世纪二、三十年代,美国、巴西、德国、法国、新西兰等国先后将乙醇与汽油混合燃料用于汽车.二十世纪七十年代两次能源危机之后,由于醇类燃料的来源丰富,且具有一定的可再生性,如甲醇可利用天然气、煤、石脑油、重质燃料以及木材、垃圾等来提炼、乙醇可用乙烯、含糖作物如甘蔗、甜菜等、含淀粉作物如木薯、土豆和玉米等以及草木秸杆等,醇类燃料开始较大规模地获得应用.目前,已有四十多个国家和地区应用了醇类燃料.     

乙醇-汽油混合燃料对轿车性能的影响分析

随着汽车保有量的逐年增加和石油资源的短缺,各国一直在积极探索新的能源和替代燃料,醇类作为内燃机的可替代燃料受到了各国的重视. 乙醇大部分是以甘蔗、玉米、薯干和植物秸秆等为原料糖发酵制造,乙醇经脱水后再添加变性剂得到燃料乙醇,将燃料乙醇辅以添加剂加入汽油中,成为乙醇汽油.目前国际上醇类燃料发动机技术已经成熟.     

新世纪呼唤“绿色发动机”

醇类发动机 60年代，为了内燃机的排气净化，一些国家就对低污染的醇类发动机发生了兴趣。醇类燃料主要是指甲醇、乙醇，它们都具有使用、贮存和运输简便的特点。甲醇的来源十分丰富，可从煤炭、天然气中制取，而乙醇可从甘蔗、淀粉植物、野生植物中制取。所以一些农业发达的国家特别重视开发乙醇燃料。     

几种汽车清洁代用燃料的特点与使用

目前，在汽车上使用较为普遍的清洁代用燃料有：天然气、液化石油气、醇类和醚类等。它们之所以被称为清洁代用燃料，是因为它们的相对分子质量比汽油、柴油小得多。对燃料和空气的混合、燃烧、抑制炭烟都有利，采用这类气体或液体燃料代替汽油、柴油作为汽车用燃料，其尾气排放CO、HC、CO2等污染物比汽油、柴油低得多。此外，醇类燃料含氧，还可促进燃料燃烧更完全，燃烧温度降低，使NOx排放量减少。     

煤基醇类混合燃料柴油机的燃烧及排放特性

利用煤基费托(Fischer Tropsch,F-T)燃料的高十六烷值特性和醇类燃料的含氧特性,提出了F-T柴油掺烧醇类燃料的煤基混合燃料的思路。在F-T柴油中添加10%体积比的甲醇﹑乙醇与丁醇燃料,通过与0#柴油比较来研究不同的醇燃料对发动机性能的影响规律。结果表明:相对于0#柴油,该混合燃料的燃烧始点提前,燃烧放热中心累计放热量达50%时对应的曲轴转角CA50向后推迟,燃烧放热率第一峰值点降低,预混合燃烧放热量降低;第二峰值点升高,扩散燃烧所占比重增加。在外特性下,混合燃料的NO_x﹑碳烟与HCHO排放都大幅降低,并且相同体积甲醇燃料对于柴油机排放的优化效果更加明显。     

汽油中的MTBE对发动机排放的影响

含氧组份(主要是醇类和醚类),用作发动机燃料的历史几乎跟汽油机一样长。70年代,因为石油价格急剧上涨,并且汽油中许可的含铅量下降,醚类,特别是MTBE(甲基叔丁基醚),由于其脱水性优于醇类、对燃油系统的腐蚀性低于醇类而开始作为含氧组份用于汽油。     

发动机代用燃料的开发与应用

本文介绍了国内外发动机代用燃料的开发与应用现状，并综合内外的研究结果指出，天然气、氢气、醇类、煤是未来发动机极有希望的代用燃料。     

缸内直喷醇类燃料发动机的燃烧与排放特性

根据所测的示功图和排放,分析了一台采用火花点火、缸内直喷周向分层燃烧系统的发动机在燃用甲醇和乙醇时的性能和燃烧特性。研究表明,醇类燃料发动机的燃烧由预混燃烧与扩散燃烧组成,具有非常快的燃烧速率,而且非常稳定,ATDC(3°CA～6°CA)就燃烧完50%燃料,循环变动小于6%。与燃用乙醇相比,燃用甲醇时滞燃期较短,燃烧速率较快。由于采用分层燃烧,醇类燃料发动机具有与直喷柴油机相当的热效率,在负荷特性上,燃用醇类燃料时的NOx排放仅为柴油机的10%～40%,且能实现无烟燃烧,CO排放的增加低于1%,HC排放高于柴油机。     

碳平衡法计算甲醇汽车燃料消耗量

甲醇作为重要的车用替代燃料之一,也需要测量和计算燃料消耗量。我国已发布非醇类燃料《乘用车燃料消耗量限值》标准,试验采用甲醇汽车通过底盘测功机检测C0,CO2,HC排放量,根据碳平衡法原理得出甲醇燃料消耗量数学模型。计算燃料消耗量以及甲醇与汽油当量的体积比,并通过体积比直接将排放检测报告中的数据转化成甲醇燃料消耗量。实现了燃料经济性的定量评价。     

车用代用燃料研究及发展趋势

较为详细地介绍了车用代用燃料，即液化石油气（LPG）、压缩天然气（CNG）、醇类燃料、生物燃料、二甲醚（DME）、合成柴油、生物柴油、氢能、电能的物理特性、排放、优缺点、水平现状及发展状况。     

国外气化燃料汽车的发展与优惠政策——记’98上海汽车气化燃料技术安全设备国际研讨会(二)

1996年,全世界汽车保有量为7.5亿辆,其中使用石油燃料汽车占97.8％,只有2.2％的汽车使用气化燃料和醇类代用燃料。代用燃料有酒精、甲醇、乙醇、天然气、液化石油气、氢、丙烷等。 据世界石油组织公布,世界石油储量探明为1350亿吨,其中50％已消耗掉。按目前世界石油日需求量6650万桶计算,预计到2035年,地球上的石油资源将消耗完,即使加上潜在储量,也只能维持50年。而1996年世界上天然气储量为139.72万亿m~3,按目前开采速度可用到2060年。     

醇醚类燃料在柴油机上的应用

引言 近年来,由于石油能源短缺以及对汽车排放的严格要求,各国加强了对替代石油燃料的研究和应用力度.醇醚类燃料含氧量高,燃烧充分,无黑烟,无积碳,被公认为"二十一世纪清洁燃料".可充分利用含氧的醇类、醚类燃烧完全、排放清洁的优点作为柴油机替代燃料. 1 醇醚类燃料理化特性 1.1 醇类燃料的理化特性 甲醇在常温下是无色透明易挥发易燃烧的有毒液体,沸点64.8℃,相对密度0.7914(20℃).其化学性质较活泼,能发生氧化、酯化、羰基化等化学反应.甲醇和汽油相比热值低,汽化潜热大,抗爆性好,含氧量高. 乙醇是一种无色透明、易挥发、易燃液体,具有含氧量高、沸点低、辛烷值高等优点.     

新能源汽车概述

本文重点讲述了＂新能源汽车＂的分类、燃料特性、相关结构原理等内容。以＂压缩天然气汽车、液化天然气汽车、醇类汽车、生物燃料汽车、蓄电池电动汽车、燃料电池电动汽车、混合动力汽车＂为主体,介绍汽车新能源的发展方向和前景。     

城市交通环境污染的分析及对策(三)

(上接<天津汽车>2002.3.) 5内燃机代用燃料的应用及对降低城市交通环境污染的作用 专家们预测,到2050年左右世界上主要产油国的石油资源将趋枯竭,那时内燃机的燃料将主要依靠醇类、植物油和各种气体燃料,从本世纪初开始,这些代用燃料将逐步增大在内燃机代用燃料中的燃用比例.尤其我国更需要加速内燃机代用燃料的研究和使用进程,因为我国是世界级的人口大国并即将成为世界级的经济大国,但却不是世界级的石油资源大国,供需矛盾很大.石油系燃料的短缺现在已经非常严重.为此,我国从现在起就应组织力量研究,开发和局部使用代用燃料.     

基于不同燃料下隧道火灾模型试验火源热释放速率研究

为得到不同燃料油池面积与热释放速率的数学关系式，针对国内外33起隧道火灾模型试验的火源种类、油池面积、热释放速率等数据进行系统分析，对比不同油池面积下不同火源燃料的热释放速率，以及不同醇类、烷烃和化石燃料的热释放速率，并进行小尺寸火灾试验，对90#汽油拟合的数学关系式进行验证。结果表明： 1）国内隧道火灾模型试验的火源中化石燃料约占56%，醇类燃料约占31%，国外隧道火灾模型试验的火源中烷烃和化石燃料各占29%； 2）油池面积越大，燃料燃烧速率、质量损失率及热释放速率越大，得到不同燃料的热释放速率和油池面积的线性关系计算公式及误差公式； 3）相同油池面积下燃料热释放速率由大到小依次为0#柴油、正庚烷、90#汽油、99%酒精、甲醇，油池面积越大，五者之间的差异越明显。     

醇类燃料均质压燃技术及其产业化展望

阐述了醇类燃料(甲醇,乙醇)均质压燃(HCCI)技术,通过试验得出了乙醇燃料的均质压燃运行区域,以及进气温度、过量空气系数和EGR率是HCCI技术应用的主要影响因素的结论。指出乙醇燃料均质压燃技术产品的产业化前景应该是双燃烧模式,介绍了将ZS1105柴油机进行改造并进行双燃烧模式试验的情况。     

我国燃气类客车市场发展状况浅析

日益加剧的空气污染和石油能源危机是推动整个汽车行业采用代用燃料的主要因素。世界上已使用或在研发的代用燃料有：燃气燃料（石油气PG、天然气NG）、蓄电池电动力、醇类燃料、醚类燃料、氢气、气态碳氢化合物、氮氢化合物及复合燃料等。虽然汽车代用燃料种类颇多，但就目前世界范围而言，最为成功的代用燃料应为燃气燃料，主要是液化石油气（LPG）和压缩天然气（CNG）。2004年底全世界燃气汽车保有量约600多万辆。其中，LPG汽车500多万辆，CNG汽车100多万辆，已有43个国家和地区推广应用燃气汽车。     

论非石油燃料车用发动机的前景

随着石油的不断短缺及排放标准的提高，代用燃料发动机越来越受到重视。论述了天然气、液化石油气、甲醇、乙醇及二甲醚等代用燃料的优缺点，天然气发动机虽然容易组织完全的燃烧，且CO排放少，但总体来说此发动机缺乏机动性，只适用于局部地区和局部行业。甲醇和乙醇燃料从我国能源多元化和能源安全角度出发，有重大的战略意义，醇类燃料用于汽车没有很大的困难，决策取决于系统分析，甲醚作为压燃式内燃机的燃料有很大的优越性，但要下结论为时尚早。     

柴油发动机在现代轿车中的应用

近年来,汽车新能源技术发展迅猛,燃料电池、混合动力、电动车及醇类汽车等新技术和新概念,不断冲击人们的头脑,并且随着先进柴油机技术的发展,柴油车在许多国家得到大量应用。欧洲出现了越来越明显的轿车柴油化趋势。根据国外有关机构预测,2001~2014年的15a(年)间,全球汽车市场总规模将增长39%,其中汽油车增长23%,柴油车增长97%。