车用替代燃料分析与展望

随着油价的上升,碳中和政策的颁布,以及近年复杂多变的国际环境都对我国能源安全和环境污染提出较大的挑战,因此寻找更加清洁、可持续性的燃料对我国的发展具有重要的战略意义.文章分析了燃料乙醇、氢能源、燃料甲醇、天然气、二甲醚五种车用替代燃料的发展趋势.结合普通汽油、柴油分别与燃料乙醇、氢能源、燃料甲醇、天然气、二甲醚的物性与...     

高比例甲醇汽油燃料的生命周期分析

建立了甲醇汽油生命周期模型,并比较了M85、M90甲醇汽油混合燃料及普通汽油在车辆上应用的全生命周期指标.结果表明,与燃用普通汽油相比,在全生命周期内燃用甲醇汽油混合燃料车辆的VOC和SOx的排放分别降低,但车辆的总能耗、温室气体和PM10、NOx排放分别增加;能耗和大部分有害排放物排放的增加来自于燃料生产阶段.     

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。     

二甲醚—柴油混合燃料客车生命周期分析

比较了客车燃用两种不同比例二甲醚—柴油混合燃料及普通柴油的能耗与排放。结合燃料生产阶段和运输过程的数据,分析和比较了不同燃料在客车上应用的全生命周期指标。结果表明,与柴油车相比,在全生命周期内二甲醚—柴油混合燃料车的VOC,CO,NOx和PM的排放分别降低,且随着混合燃料中二甲醚比例的增加,有害排放物下降得更多,但混合燃料车的总能耗、CO2和SO2排放分别增加。     

城市客车GTL燃料的全生命周期分析

通过发动机台架试验和道路运行,比较了城市客车使用天然气合成柴油(GTL)和普通柴油的能耗与排放;结合燃料生产阶段和运输过程的数据,分析和比较了两种燃料在城市客车上应用的全生命周期指标.结果表明,与柴油相比,在全生命周期内GTC的总能耗增加63%,石油消耗降低91%,排放有所恶化;而在车辆应用阶段,GTL在不同程度上改善了车辆的性能,其中以质量计的燃料经济性改善5%,VOC,NOx,CO,PM和SOx等排放均有大幅度的降低.     

柴油替代燃料经济性分析

对柴油及生物柴油、二甲醚(DME),F—T柴油(天然气合成)等石化柴油替代燃料的理化特性、排放进行了比较,并进行了经济性分析。结果表明,在生产规模一定的情况下,原料成本是影响柴油替代燃料经济竞争力的主要因素。与石化柴油比较,以废弃食用油或泔脚油为原料的生物柴油,以天然气和煤为原料的DME以及以天然气为原料的F—T柴油具有经济竞争力。     

代用燃料甲醇与二甲醚的研究进展

文章介绍了代用燃料甲醇与二甲醚的物理化学性质与制备路线，并通过分析燃料的经济性，认为这两种含氧车用替代燃料既可以缓解能源安全问题，还能够降低汽车尾气排放，值得推广。     

汽车运行材料

汽车运行材料是指在车辆运行过程中,使用周期较短,消耗费用较大,对车辆使用性能有较大影响的一些非金属材料。按其对汽车运行的作用和消耗方式可分为四大类。车用燃料:车用用燃料主要包括车用汽油、车用柴油、车用替代燃料(如甲醇、乙醇、乳化燃料、天然气、石油气、氢气)等。车用燃料的使用性能对汽车的动力性、排放性有直接影响。车用燃料的消耗费用约占汽车运输成本的1/3左右,直接影响汽车使用的经济性。     

二甲醚/甲醇混合燃料燃烧数值模拟研究

均质充量压缩着火燃烧(HCCI)技术的提出为内燃机的发展开辟了一种更为节能高效、绿色环保的新模式,着火性能差异较大的两种燃料掺混是实现均质混合压燃着火控制的有效方法。文章利用CHEMKIN化学反应动力学模拟软件对二甲醚(DME)/甲醇混合燃料均质混合压燃燃烧过程进行了数值模拟研究,重点分析了燃料掺混比、过量空气系数、发动机转速以及进气温度对HCCI发动机燃烧特性的影响规律。     

车用替代燃料多目标优化研究

建立了基于生命周期影响评价的车用替代燃料多目标优化模型,以车用替代燃料生命周期影响总水平值为优化目标,并以木薯乙醇为例,对车用替代燃料进行了多目标优化。结果表明,多目标优化后木薯乙醇生命周期影响总水平值降低44.7%,建议木薯乙醇在汽油中的混合比例为95%,在乙醇生产过程中使用天然气燃料。     

改善二甲基醚供油系统的新技术

大量研究表明二甲基醚(DME)是压燃式发动机的一种理想清洁代用燃料。由于液态DME具有高压缩性和低润滑性,对供油系统的改造仍是目前开发DME发动机的关键。介绍了一些改善DME供油系统的新技术,双流体热力学泵、可变排量和共轨压力的供油泵及一种新颖的燃油喷射系统;同时也介绍了DME供油系统润滑和密封技术的新进展。     

二甲醚／柴油混合燃料在压燃式发动机上的应用

为探索二甲醚/柴油混合燃料作为柴油机替代燃料的应用性能,对D20二甲醚/柴油混合燃料的喷雾特性进行了试验研究;同时,开展了直喷式柴油机燃用二甲醚/柴油混合燃料动力性能、经济性能及排放性能研究。结果表明:在同样的环境背压下,D20混合燃料的油束与柴油相比较,贯穿度有所缩短,喷雾锥角有所增大;柴油机燃用二甲醚/柴油混合燃料时,通过适当调整循环油量,发动机的动力性可以超过原柴油机,最低当量比油耗下降4.5%,烟度指标下降70%以上,NOx排放降低30%~50%;二甲醚/柴油混合燃料是一种能实现高比功率、低排放的石油替代燃料。     

GTL柴油作为柴油机清洁代用燃料可行性分析

综述了GTL柴油的特性及其对排放的影响,并就GTL柴油和常规柴油在柴油机中的燃烧和排放特性进行了比较。同时指出GTL柴油在发动机中应用时的润滑性和对橡胶的适应性等方面存在的问题,并探讨了解决途径。     

醇醚燃料发动机非常规污染物排放特性研究

在1台经过改装的单缸柴油机上,采用气相色谱和FT-IR红外光谱检测技术,开展了进气道喷射DME和甲醇双燃料HCCI燃烧方式,以及进气道喷射DME、缸内直喷甲醇双燃料复合燃烧方式下,非常规污染物排放特性的试验研究。结果表明,在不同的燃烧方式下均检测到甲醛、乙醛、甲酸、甲酸甲酯等非常规排放物,且甲醛是非常规排放物中的主要成分。DME—甲醇HCCI燃烧方式下,在同一负荷下随着甲醇喷射量的增加,甲醛、乙醛、甲酸甲酯的排放都有所增加;在同一甲醇浓度下随着发动机负荷的增加,甲醛的排放增加,乙醛的排放减少,甲酸甲酯的排放先减少后增加。复合式燃烧方式下,甲醛的排放随着有效功率的增大呈先降低后升高的趋势;甲酸甲酯和甲酸的排放均随着有效功率的增加而减少,随着DME喷射比例的增加而增加。DME—甲醇HCCI燃烧方式下,甲醇排放量增加十分明显。     

代用燃料二甲醚的研究现状与前景

从环保与节能的角度分析了柴油机采用新型清洁燃料的重要性,介绍了二甲醚(DME)和其他代用燃料的物理化学特性。总结了近年来对DME氧化和燃烧的化学动力学研究情况,论述了柴油机燃用DME实现无烟化、超低排放的机理。最后分析了柴油机采用DME作为代用燃料时燃油系统的选择和匹配所需要解决的关键性技术问题,讨论了DME发动机进一步研究和发展方向。     

壳牌对未来车用能源多元化发展趋势的思考

面对能源短缺和环境污染的双重挑战,交通领域的转型升级不可避免。本文结合未来车用动力系统的发展趋势,对交通运输领域中应用的多种先进动力系统、清洁能源及替代燃料进行综述和评价,包括目前主要使用的传统液态化石燃料即汽、柴油及先进内燃机技术,清洁替代燃料(如生物燃料、天然气合成油(GTL)燃料、电转液(PTL)燃料、液化天然气(LNG)等),以及电气化动力系统(包括混合动力、纯电动和燃料电池)等,并着重讨论液体燃料。壳牌认为没有一种单一的解决方案可以解决复杂的能源问题,未来交通能源结构将呈现多种能源并存的特点,并分别适用于不同的场景。该文还介绍了壳牌近期基于不同政治、经济和社会发展程度提出的3种远景(壳牌“高山”、“海洋”和“天空”远景),提出壳牌对未来车用能源领域转型脱碳发展情景的思考。     

Combustion stabilization of a spark ignition natural gas engine

Natural gas is very different from liquid fuels, such as gasoline and diesel fuel, in ignition characteristics, mixture formation process, combustion speed and so on. These characteristics greatly influence the cycle variation in the engine. The influence on lean-burn combustion is larger than that on stoichiometric combustion and the influence has not yet been sufficiently studied. In this paper, several factors for the stabilization of combustion of spark ignition natural gas lean-burn engines are clarified by means of experimental investigations using such parameters as ignition condition, swirl and compression ratio.