醇类汽车动力装置与传统柴油机与汽油机的区别有何差异

奇瑞甲醇灵活燃料汽车 即将投入囸式生产

  奇瑞灵活燃料甲醇汽车的主要设计出发点是可以满足汽油燃料、甲醇燃料以及汽油与甲醇混合燃料的使用要求奇瑞甲醇燃料汽车发动机部件针对甲醇特性重新开发,整车增加了冷启动装置(包括副油箱等件)开发了甲醇灵活燃料车整车线束、仪表和转换开關等件。电控方面奇瑞灵活燃料甲醇汽车的电喷系统可以通过一个ECU控制两种比例的甲醇燃料;同时可以控制冷启动系统的开启和关闭。所开发出的甲醇灵活燃料车使用M85以上比例的甲醇燃料时动力性、经济性均高于原柴油机与汽油机的区别水平。

  环境污染和能源紧张ㄖ益加剧促进了汽车代用燃料的研究和应用。目前我国石油的储量仅占世界石油储量的2.3%,石油产量为世界的6.5%可供探明储量的开采约為20余年,到2030年探明储量将耗尽因此,发展新型能源清洁汽车对缓解我国石油资源相对贫乏、减轻环境污染,削弱上述不利因素对我国汽车工业发展的制约具有十分重要的意义

  在众多代用燃料中,醇类燃料以其优异的品质被认为是最有前途的汽车发动机代用燃料這已被许多专家的研究所证实,并在欧洲、北美和南美洲得到相当广泛的应用醇类燃料中的甲醇和乙醇,由于具有良好的汽化性和可燃性等特点使其成为良好的石油替代燃料。

  甲醇灵活燃料车指可使用纯甲醇与汽油以任意比例混合作为燃料的汽车甲醇灵活燃料车與传统汽油车相比,动力性、经济性以及排放等都得到了很大的改善究其原因主要有以下几点:

  动力性方面,通过增加喷油量以弥補甲醇热值低的不足再通过增加压缩比(甲醇辛烷值RON106~115,远高于汽油并且汽化潜热大)就可以在很大程度上增加发动机的功率和扭矩動力性较之同排量的柴油机与汽油机的区别会有很大的提高。

  经济性方面制造甲醇的成本一般低于1000元/吨,而利用高硫煤“多联供”苼产甲醇单位产品成本仅为774元/吨,按甲醇与汽油..5∶1的替代比计算使用甲醇燃料在经济性方面仍有非常大的优势。另外因为采用了高壓缩比发动机,油耗进一步降低从而进一步提高了甲醇发动机的经济性。

  环保性方面甲醇汽油的火焰传播速度快,分子含氧量达50%所以甲醇汽油混合气的燃烧非常充分,排放远低于汽油

  甲醇来源方面,我国现有甲醇生产企业200多家以煤炭为主要原料的生产厂镓占到70%,其他以天然气、焦炉气、渣油等为原料原料来源丰富,摆脱了对石油资源的依赖

  目前,奇瑞公司甲醇灵活燃料车整车模具改造已经完成正在进行生产前准备。

  在开发甲醇灵活燃料汽车的过程中奇瑞公司解决了甲醇灵活燃料车关键的技术问题,取得叻大量第一手的开发资料所开发的甲醇灵活燃料车已于2007年3月开始试运行,反映良好下面就甲醇灵活燃料车的开发关键技术做简单介绍。

  甲醇的蒸发潜热是汽油的三倍多故甲醇蒸发时吸收热量大,燃料蒸发困难;再加上甲醇的蒸汽压(38℃)只有汽油的1/5~1/6使进气蒸發条件进一步恶化。因此发动机冷启动时只有少量甲醇蒸发,若蒸发形成的可燃混合气浓度达不到着火浓度下限时则混合气不能着火燃烧,发动机启动困难开发甲醇发动机必须解决低温冷启动问题,奇瑞甲醇灵活燃料汽车增加了辅助冷启动装置在冷启动时,向发动機燃烧室内喷射冷启动性能好的汽油从而使甲醇燃料车顺利启动。

  目前在-25℃的低温仓内可实现成功启动

  甲醇发动机在冷启动時,进入气缸内的甲醇迅速与气缸壁面上的机油相溶汽油发动机也会发生类似现象,但现代机油配方能够接受汽油的存在因此不会影響机油的正常使用性能。由于甲醇不与机油相容受甲醇影响,机油特性迅速改变在发动机启动阶段的前15分钟内,机油变成甲醇及水的乳化液严重削弱了机油的润滑能力。

  直至机油温度上升到70℃左右时机油中的甲醇达到沸点,而从机油中溢出在此期间,被稀释嘚机油导致活塞与气缸壁之间的磨损加大也加速了其他零部件的磨损。这种现象可能持续20分钟或更长时间长短则取决于机油温度达到甲醇沸点的速度。因此必须开发甲醇汽车专用机油。奇瑞公司在使用新开发的专用润滑油后甲醇发动机可靠性试验后的磨损量与使用汽油燃料的在相同水平。

  由于甲醇燃料的理化特性与汽油不同并且具有较强的腐蚀性,目前应用于柴油机与汽油机的区别上的许多零部件不适用于甲醇发动机如油管、油泵、喷油器等。为此奇瑞公司在进行了大量的材料浸泡试验确定耐醇零部件材料,专门开发出耐甲醇的发动机零部件以及整车零部件并将更改件搭载在发动机与整车上做了大量的试验。试验证明更改的耐醇件完全符合甲醇灵活燃料车需求。

  油耗甲醇热值约为汽油的一半从理论上说,甲醇燃料与汽油的替代比为2左右甲醇辛烷值为110,因此可以通过提高压缩仳来提高燃烧热效率从而提高燃料经济性。奇瑞公司进行了大量台架试验分别研究了不同压缩比对于燃料替代比的影响,试验结果表奣压缩比在10.5~11.5之间,M85甲醇汽油与常规汽油的替代比可达到1.5~1.6考虑发动机本身强度以及发动机寿命方面的影响,开发后续工作中将压缩比调整为10因此目前替代比略有上升,但其经济性仍远高于传统汽油车

  综上所述,甲醇是一种理想的汽油替代燃料对我国能源结构调整、减轻能源紧缺压力都有着深远的意义。但是推广甲醇燃料光靠技术层面的努力是远远不够的,必须建立完善的甲醇燃料网络体系淛订甲醇燃油标准,获得政府财税政策的支持同时营造良好的市场环境,做好市场宣传引导工作这些都需要汽车行业、石化行业包括燃料甲醇生产企业等展开密切的合作。同时应考虑各地能源结构特点,有针对性地开发使用甲醇燃料最大限度地保障我国能源安全,實现能源的可持续性发展


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转载自百家号作者:汽车文化百科

在当今汽车市场上新能源汽车绝对是一个热门话题,无论是来自于丰田的混合动力还是诞生于美国硅谷的特斯拉都成为新能源汽车嘚全新代名词,而随着新能源技术的发展和成熟国内的诸多汽车厂家也开始着手开发各种各样的混合动力车型以及纯电动车型,但是新能源真的就只有混合动力和纯电动吗今天小编就带领大家认识一下那些不为人知的新能源汽车。

首先呢先带着大家认识一下新能源汽車的定义:新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控淛和驱动方面的先进技术形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。既然说到是非常规车用燃料那么可以驱动车辆行驶的动仂输出就有很多,目前国内常见的新能源汽车除了混合动力和纯电动以外还有氢能燃料电池车、太阳能汽车、风能电池车、生物柴油汽車、醇类汽车、二甲醚汽车、氢气发动机汽车、空气动力车等其他新能源汽车型式。下面就分别带领大家了解一下这些新鲜的新能源车型

氢能燃料电池汽车是以氢为主要能源的汽车。其原理是把氢输入燃料电池中氢原子的电子被质子交换膜阻隔,通过外电路从负极传导箌正极成为电能驱动电动机,质子通过质子交换膜与氧化合为纯净的水雾排出近年来,国际上以氢为燃料的“燃料电池发动机”技术取得重大突破然而氢能汽车上路还需15年时间。

奔驰氢能燃料电池汽车F-CELL

太阳能汽车使用太阳能电池把光能转化成电能储存在蓄电池中用蓄电池来推动汽车前行。

太阳能电动车三菱iMiEV

风能电池车不需要汽油和柴油等燃料作动力是将风能和光能转变成电能驱动汽车。该车在行駛过程中能够实现自我充电具有无噪声、无污染和绿色环保等优点。

生物柴油(BIODIESEL)是清洁的可再生能源它以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料,是优质的石油柴油代用品美国是世界上最早研究生物柴油的国家,目前生物柴油总生产能力为130万t能够加注生物柴油的加油站遍布美国所有州。欧洲是目前全球苼物柴油的主要生产地

醇类燃料是指甲醇和乙醇,都属于含氧燃料与汽油相比,醇类燃料具有较高的输出效率能耗折合油耗量较低,由于燃烧充分有害气体排放较少,属于清洁能源

甲醇俗称“木醇”或“木精”。用甲醇代替石油燃料在国外已经应用多年20世纪80年玳,我国开始了甲醇燃料的开发目前,包括我国在内世界上已有70多个国家不同程度地应用甲醇汽车。燃料乙醇是由有机物(粮食、植粅纤维)制成的液态燃料乙醇汽油是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。巴西和美国是目前世界上两个乙醇汽油消耗大国20世纪20年代巴西开始了乙醇汽车的使用,美国20世纪30年代在内布拉斯加州地区首次上市了乙醇汽油从20世纪90年代末开始,乙醇汽油汽车成为各国新能源规划项目之一逐步步入人们视野。

乙醇汽油汽车(莲花Exige265E)

二甲醚又称甲醚简称DME,能从煤、煤气层、天然气、生物質等多种资源中提取以二甲醚为燃料的二甲醚汽车(图8-18)的进一步发展将有效地解决原油危机和能源安全问题。

氢气汽车指用氢气直接莋为燃料的汽车它是传统汽车最理想的替代方案。氢气的主要来源是电解水、碳氢化合物的裂解和工业废氢1807年,Isaac de Rivas制造了首辆氢内燃车;1990年日本武藏工业大学展出使用液氢储藏的燃氢轿车;1996年,宝马汽车公司推出了新式新能源汽车被称为“汽车发展史上的一个里程碑”。2008年中国长安汽车在北京车展上展出了自主研发的中国首款内燃氢动力概念跑车“氢程”。

目前科学家们正在研究一种以空气为动仂源的汽车。空气动力汽车的发动机采用空气压缩技术将空气压缩到30MPa以上,然后把压缩空气储存在空气罐里压缩空气可来源于充气站,亦可通过电能等其他方式自行在车上储备然后缓慢释放并推动汽车前进。

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