第八章 汽车的代用燃料.ppt

第一节汽车的代用燃料,一代用燃料出现的原因能源问题环境问题经济因素,代用燃料的重要性,应付石油危机提高燃料供应的安全性燃料品种的安全过渡减少空气污染保护环境,二代用燃料的种类天然气（NG）CNG、LNG、ANG液化石油气（LPG）醇类甲烷水合物煤油页岩氢气生物柴油,,,,第二节天然气汽车,概述天然气（NG）CNGCompressedNaturalGasLNGLiquefiedNaturalGasANGAdsorbedNaturalGas天然气水合物NaturalHydrate开始于20世纪30年代20世纪70年代广泛使用我国与1988年开始发展,天然气的性质甲烷含量83-99变化沸点低-162度，常温常压气态与汽油比天然气汽车的输出功率会下降天然气只能点燃，不能压燃HC,CO,炭烟，颗粒物，CO2的排放都低，生成光化学烟雾的可能小,天然气的泄露判断,天然气中含有味道添加剂，起动和停车时会闻到味，正常。持续的味道表明天然气有泄漏存在,天然气的标准,我国的标准不严格,三天然气汽车的种类根据携带天然气的方式1压缩天然气汽车2液化天然气汽车3吸附天然气汽车4天然气水合物汽车根据使用燃料种类的多少1单燃料汽车NaturalGasDedicatedVehicle2两用燃料汽车FuelFlexibleVehicle3双燃料汽车DualFuelVehicle,1.两用燃料汽车,,2.单燃料汽车,,,,3.双燃料汽车,柴油机基础上加装CNG供给系统柴油供给系统仅喷入少量柴油，用来引燃天然气与空气的混合气CNG可代替0-80的柴油,LNG天然气汽车,自然吸入方式强制供给方式,LNG的强制供给,用燃料箱上的供给泵把燃料泵出供的燃料呈液态,液化天然气和压缩天然气对比,液化天然气燃料箱必须具有良好的绝热性和成本低，目前还未实用化压缩天然气能量密度低，续行里程短，,四天然气汽车的动力性,排放排气中的HC及CO大大减少没有苯铅等致癌物质天然气的抗暴性好。辛烷值130。工作噪声小,两用燃料汽车的动力性大幅下降,,四两用天然气汽车的动力性下降原因,进入汽缸的空气量减少进气歧管和点火为汽油机设计的天然气燃烧速度慢，混合气热值低,五天然气汽车的排放指标1.天然气汽车的排放测量结果,压缩天然气的排放优点,低CO排放低HC排放低NOX排放清洁燃烧，沉积物少高辛烷值，能够消除发动机的爆燃,2.天然气汽车的排放控制装置,通过氧传感器的信号，调节燃气的喷射量对空燃比进行闭环控制,压缩天然气燃气系统的工作模式,开环点火开关ON（发动机不运行）发动机起动发动机暖机减速点火开关OFF,闭环怠速巡航加速节气门全开,压缩天然气燃气系统的工作模式,第三节LPG汽车一液化石油气的资源概括,LPGLiquidPetroleumGas液化石油气的来源油田LPG通常不含烯烃可作车用燃料炼油厂LPG含有大量烯烃，不适用于汽车,二液化石油气的组成、物化特性及储存方式,1LPG的组成丙烷、丙烯、丁烷、丁烯2液化石油气的储存方式罐储常温压力低温压力低温常压固态储存,三LPG汽车的种类及特点,1单燃料汽车2两用燃料汽车3双燃料汽车,,,,3.LPG汽车的特点,与汽油柴油车相比较燃烧充分，积碳少，发动机的磨损少，寿命高环境污染少，经济与CNG和LNG相比单位体积热值高，动力性好，续驶里程长，改装费用低动力性较汽油机有所下降经济性有所提高,4.液化石油气-柴油双燃料发动机的性能,双燃料发动机以喷入的微量柴油引燃石油气与空气的混合气，故可节省柴油排气的烟度得到明显改善NOX的排放和发动机的噪声增大未然HC量若是进气道混合，大大增加如果是缸内高压喷入未然的甲烷和乙烯的量大大减少,第四节醇类燃料发动机,一概述1.醇类的来源和优缺点排放性很好没有碳烟NOX的排放也低甲醇来源于天然气油页岩煤，但产生大量CO2乙醇来源于农作物消耗能量大消耗大量的水，增加水污染,车用汽油醇的概念,乙醇无铅汽油（变形剂）10021005甲醇汽油Mx称呼x为甲醇的体积分数M85乙醇汽油Ex称呼x为乙醇的体积分数E20,3.醇类燃料的物化性质,热值低汽化潜热大着火点高着火界限宽对部分金属、橡胶及塑料有腐蚀性燃烧产物中的有害成分少,二醇类燃料的应用,1.车用点燃式甲醇内燃机的性能醇类在内燃机的应用方法分三种一汽油中掺混3-5的甲醇醇类燃料中掺混15的汽油纯醇类燃料,燃烧汽油与甲醇相比,甲醇的平均有效压力和热效率高油耗比汽油高一倍空燃比只是汽油的45辛烷值高，抗暴性好,2.压燃式醇类内燃机,由于十六烷值低，汽化潜热大，着火性差。在柴油机种应用采用辅助着火方法1.点火塞点火2.柴油引燃式3.着火添加剂、混合燃料、改质醇类,,3.着火添加剂、混合燃料、改质醇类添加剂主要提高醇类的十六烷值改善着火混合燃料加助溶剂。提高混合质量和稳定性改质醇类，加催化剂，把甲醇变为氢气和CO,利用排气作为热源,3.醇类燃料汽车应用中主要问题,缺乏廉价的制造方法对金属的腐蚀措施改变发动机的金属材料使用耐腐蚀的金属在燃料中加防腐剂对橡胶和塑料的腐蚀选用耐腐蚀的橡胶塑料加入添加剂减轻腐蚀性发动机磨损醇能够将润滑油油膜洗掉醇燃烧时生成酸直接腐蚀金属进入润滑油中的酸与润滑油中的抗氧化剂发生反应，使其失效,第五节二甲醚燃料发动机,一二甲醚的主要性质1.十六烷值高，易于自然2.沸点低，混合气形成的速度快，着火延迟期短，冷启动性能好,二二甲醚的制取,主要以煤、天然气、木材为原料制取,三二甲醚在柴油机上的应用,1.DME发动机的性能利用燃油喷射装置直接喷射DME在直喷式涡轮增压柴油机上，低NOX和无烟在在直喷式涡轮增压中冷柴油机上，大EGR任何工况低NOX排放不采用排气后处理措施，排放可满足1998ULEV适当的措施可满足1996-2000美国的排放标准用EGR或催化转化满足欧111排放法规,3.DME作为点火促进物质在柴油机上的应用,,4.DME在柴油机上使需解决的技术问题,制取方法的经济性对油路弹性元件的溶胀作用喷油量难以保证,第六节氢燃料汽车,1.氢的来源利用煤天然气制取利用太阳能核能自然能源获得关键是制取氢的方法很昂贵,2.氢汽车的排放优势,只有NOX的排放,