汽車新能源(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 效益； ⑨天然氣和液化石油氣都是比汽油更“清潔”的燃料。它們 的燃燒溫度低， NOx生成少。它們與空氣同為氣相，易均勻混 合，燃燒較完全， CO和碳粒的排放量極低。采用天然氣 柴油 雙燃料工作時，煙度值很低，約是純柴油的 1/10左右，幾乎是 呈無煙狀態運行。 煤氣是由其他能源形式，如煤、木柴等經過加工制取的， 因以煤制取為主，故稱為煤氣。其主要成分為 CO。煤氣的著火 溫度低，為 330℃ ～ 350℃ ，因此抗爆性較差，點火性能良好， 著火界限較寬。 沼氣是由有機物質在厭氧的條件下發酵而制取的。沼氣的 主要成分是甲烷，含量為 50％～ 66％，其它主要成分為 CO2和 N2。 目前國外使用洗氣設備，即除去 CO2 ，這樣就得到了較純的甲 烷氣，其燃燒特點及特性類似天然氣。 醇類燃料 汽車用醇類燃料主要是甲醇和乙醇，醇類的來源極其豐富， 生產工藝成熟。甲醇可以較方便的從煤、木材 、天然氣、石油 伴生氣、植物秸桿、甚至城市可燃垃圾及近幾年來正在研究中 的海草等物質中提煉合成。采用天然氣生成甲醇是目前使用最 廣泛最經濟的方法。乙醇可以由乙醛氫化或乙烯水化來制得， 也可由單糖類（如苷蔗、甜菜等），淀粉類植物（玉米、薯類、 大麥等）及纖維類（如木屑、樹枝及秸桿等）為原料采用生物 發酵方法制成，還可以從再生的農業，林業，廢料等生物物質 中制取。 醇類燃料的理化性質 醇類燃料與汽油的主要理化性質比較： 項目 甲醇 乙醇 汽油 常溫下的物理狀態 液態 液態 液態 密度 /（ gcm3） ~ 沸點 /℃ 30~220 閃點 /℃ 12 14 43 自燃點 /℃ 470 420 260 飽和蒸氣壓／ kPa ~ 低熱值 /（ MJkg1） 蒸發潛熱 /（ kJkg1） 1101 862 297 辛烷值（ RON） 112 111 90、 9 95 辛烷值（ MON） 92 92 8 8 90 十六烷值 3 8 27 相對分子質量 32 46 100~115 著火極限（體積分數）（％） ~36 ~19 ~ 理論空燃比（ kg空氣／ kg燃料） 燃料種類 MON RON 靈敏度 甲醇 92 112 20 乙醇 92 111 19 汽油 90號 85 90 5 93號 88 93 5 95號 90 95 5 醇類燃料的特點 醇類燃料的辛烷值與汽油的辛烷值比較如下表所示 : 蒸發潛熱是指在常壓沸點下，單位質量的純物質由液體狀 態變為氣體狀態需吸收的熱量或由氣體狀態變為液體狀態需放 出的熱量。 著火極限是指混合氣可以著火的最小濃度和最大濃度之間 的范圍，濃度是以空氣中可燃氣的體積分數表示。醇類燃料的 著火極限比汽油寬得多，甲醇的著火極限是 ％～ 36％，乙醇 的著火極限 ％ ～ 19％，可實現稀薄燃燒，能有效降低發動 機在部分負荷時的能量消耗與排放污染。 醇類燃料的熱值比汽油低，甲醇熱值約為汽油的一半，乙 醇熱值約為汽油的 61％。 醇類燃料的化學性較強，對銅鋁等金屬具有較強的腐蝕能 力。對橡膠和塑料等非金屬也具有較大的溶脹作用。 醇類燃料的沸點低，有助于形成燃料與空氣的混合氣。但 溫度高時，容易在燃油供給系中產生氣阻現象，嚴重會使供油 中斷，發動機熄火。 醇類燃料在常溫下為液態，和傳統燃料汽油和柴油相似， 所以儲存和使用比較方便。 甲醇和乙醇的特點和應用 甲醇系結構最為簡單的飽和一元醇，化學式 CH3OH。又稱 “木醇”或“木精”。是無色有酒精氣味易揮發的液體。有毒， 誤飲 5～ 10毫升能雙目失明，甲醇的致命劑量大約是 70毫升。甲 醇易燃，其蒸氣與空氣能形成爆炸混合物，甲醇完全燃燒生成 二氧化碳和水蒸氣，同時放出熱量。甲醇汽油是指把甲醇部分 添加在汽油里，用甲醇燃料助溶劑復配的 M系列混合燃料。其中 M15(在汽油里添加 15％甲醇 )清潔甲醇汽油為車用燃料，分別應 用于各種汽油發動機。 甲醇替代燃料的特點： ①甲醇沸點低辛烷值高，抗爆燃能力較好，甲醇熱值低， 行駛同樣距離的消耗幾乎比汽油多一倍，因而需要大的油箱或 加裝副油箱。甲醇與汽油相溶性較好可實現各種比例摻燒。 ②汽化潛熱是汽油的 3倍多，有極佳的冷卻作用，可以降低 發動機溫度，不致過熱。 ③它含氧量高，燃燒完全，在汽車發動機中的能量利用效 率高于汽油，其經濟性很具有競爭力。 ④目前，每 ，甲醇是一種優良 的汽油替代燃料。每噸汽油的價格為 6000多元人民幣，而甲醇 只有 1800元 ～ 3000元，基本上是汽油價格的 1/3。 甲醇燃料在汽油機上的使用 從低比例摻燒（ M15甲醇占 15％）逐漸發展到 20世紀 80年代 后期的高比例（ M85～ M100）摻燒。甲醇混合燃料的熱效率、動 力性、啟動性、經濟性良好，具有降低排放、節省石油、安全方 便等特點。世界各國根據不同國情，研發了 M M M1 M M50、 M8 M100等不同摻和比的甲醇汽油。 甲醇靈活燃料車指可使用純甲醇與汽油以任意比例混合作 為燃料的汽車。甲醇靈活燃料車與傳統汽油車相比，動力性、 經濟性以及排放等都得到了很大的改善。甲醇汽車的主要設計 出發點是可以滿足汽油燃料、甲醇燃料以及汽油與甲醇混合燃 料的使用要求，發動機部件針對甲醇特性重新開發，整車增加 了冷啟動裝置、副油箱等，開發了甲醇靈活燃料車整車線束、 儀表和轉換開關等件。 目前，較先進的甲醇燃料汽車裝有“汽油 —— 甲醇雙燃料 電子噴射系統”，甲醇、汽油由兩個儲存箱單獨儲存，發動機 增裝一套單獨的甲醇電子噴射系統，燃料系統由兩個噴射系統 相互對接。車輛的時速 110公里以下時，汽車只燒甲醇；時速在 110公里至 150公里之間時，駕駛員根據汽車的動力性和經濟效 益，通過一個 ECU可以靈活自由選擇普通汽油、 M1 M2 M70、 M8 M100等多種配比燃料。 車用甲醇汽油有何優缺點？ 1）它增加汽油中的氧含量，使燃燒更充分，徹底有效地降 低了尾氣中有害物質的排放； 2）車用甲醇汽油中的變性燃料甲 醇是一種性能優良的有機溶劑，能有效地消除油箱及油路系統 中雜質的沉淀和凝結，有良好的油路疏通作用； 3）有效消除火 花塞、氣門、活塞頂部及排氣管、消聲器部位積炭的形成，可 以延長主要部件的使用壽命。 發展甲醇燃料目前受到的爭議主要是： 第一，甲醇的腐蝕性強； 第二，由于甲醇熱值低，行駛同樣距離的消耗幾乎比汽油 多一倍，因而需要大的油箱。這在一定程度上制約了甲醇燃料 的發展。 甲醇燃料車的開發和研制的關鍵技術 ： 甲醇冷啟動技術 甲醇的蒸發潛熱是汽油的三倍多，故甲 醇蒸發時吸收熱量大，燃料蒸發困難。 甲醇發動機的潤滑 開發甲醇汽車專用機油 甲醇腐蝕性 開發出耐甲醇的發動機零部件以及整車零部 件，更改的耐醇件完全符合甲醇燃料車需求 油耗 壓縮比在 ～ ， M85甲醇汽油與常規汽油 的替代比可達到 ～ 。 電控方面 駕駛員根據實際用油環境需要及經濟效益考慮 通過一個 ECU可以靈活自由選擇普通汽油、 M1 M2 M70、 M8 M100甲醇等多種配比燃料，同時可以控制冷啟動系統的開啟和 關閉。 綜上所述，甲醇是一種理想的汽油替代燃料，對我國能源 結構調整、減輕能源緊缺壓力都有著深遠的意義。但是推廣甲 醇燃料，光靠技術層面的努力是遠遠不夠的，必須建立完善的 甲醇燃料網絡體系，制訂甲醇燃油標準，獲得政府財稅政策的 支持，同時營造良好的市場環境，做好市場宣傳引導工作，這 些都需要汽車行業、石化行業包括燃料甲醇生產企業等展開密 切的合作。 明年 10月陜西全面推廣使用甲醇汽油，甲醇汽油更清潔環 保，動力效果與普通汽油幾乎一樣，完全達到汽車的使用標準， 價格也有望更便宜一些，而且不用改裝現有汽車。 目前我國所有 93甲醇汽油都是 M15甲醇汽油。 乙醇俗稱酒精，乙醇的原料主要是含糖作物（如蔗糖、甜 菜等）、含淀粉作物（土豆、玉米等以及含纖維素原料），這 些原料屬于可再生能源，生產 1噸乙醇需消耗 4噸甘蔗或糧食。 乙醇汽油由燃料乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的新 型替代能源。按照我國的國家標準，乙醇汽油是用 90％的普通 汽油與 10％的燃料乙醇調和而成。 優點：①來源有長期保障，儲運方便； ②辛烷值高，抗爆性好；