第三章-醇类汽车(更新版)
-醇类燃料汽车

概述
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• 醇类燃料的来源及分类
• 1.醇类燃料的来源
•
乙醇俗称酒精,其工业生产方法主要有发酵法、乙烯
水合法等方法,我国一直以发酵法为主,其生产原料有三
类:第一类是含糖作物与副产物,如甘蔗、甜菜、甜高梁
和糖蜜等;第二类是淀粉质作物,如玉米、高梁、小麦、
红薯和马铃薯等;第三类是纤维素原料,如木材、木屑和
• (12)甲醇有毒,会刺激眼结膜,也会通过呼吸道、 消化道和皮肤进入人体,刺激神经,造成头晕、乏力、气 短等症状。
醇类燃料汽车结构与原理
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• 掺烧式车用醇类燃料发动机结构
• 1.混合燃料法的醇类燃料汽车发动机结构
• (1)在点燃式内燃机上掺烧甲醇。在点燃式内燃机中 掺烧甲醇不仅可以以醇代油,而且与燃用纯汽油相比,还 具有如下优点:辛烷值提高,可以在无铅汽油中加甲醇, 达到含铅汽油所具备的抗爆能力;可以扩大混合气的着火 界限,燃用稀混合气,提高燃油经济性;可以提高压缩比 ,从而提高内燃机的动力性和经济性;减少燃烧室表面的 燃烧沉积物;改善排放性能等。
概述
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• 醇类燃料主要特性
• (3)常温下为液体,操作容易,储带方便。
• (4)可燃界限宽,汽油的着火极限为1.4~7.6;甲醇 的着火极限为6.7~36,燃烧速度快,火焰传播速度比汽 油快,可以实现稀薄燃烧,利于排气净化和空燃比控制。
• (5)与传统的发动机技术有继承性,特别是使用汽油 -醇类混合燃料时,发动机结构变化不太大,减少燃烧室 表面的燃烧沉积物和改善排放性能。
以不同的体积比例掺入汽油(柴油)中。
概述
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• 醇类燃料的来源及分类
• 2.醇类燃料的分类
• (2)按醇类燃料在汽车上应用分类,主要有三种类型 :掺烧、纯烧和改质。
2024年人教版高中化学选择性必修3第三章烃的衍生物第二节第1课时醇

第二节 醇 酚 第1课时 醇教材梳理·概念认知知识点 一醇的概述 1.醇、酚的概念(1)醇:羟基与饱和碳原子相连的化合物。
如乙醇CH 3CH 2OH ,苯甲醇。
(2)酚:羟基与苯环直接相连的化合物。
如苯酚:、邻甲基苯酚:。
2.分类根据醇分子所含羟基的数目,可以分为一元醇、二元醇和多元醇。
(1)一元醇:分子中只含有一个羟基的醇。
由烷烃所衍生的一元醇,叫做饱和一元醇,通式为C n H 2n +1OH ,可简写为R —OH 。
(2)二元醇和多元醇分子里含有两个或两个以上羟基的醇。
如:乙二醇CH 2OHCH 2OH 、丙三醇CH 2OHCHOHCH 2OH 。
3.几种常见的醇4.醇的物理性质(1)沸点①饱和一元醇随分子中碳原子数的增加,沸点逐渐升高。
②相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点远远高于烷烃。
③碳原子数目相同,羟基的个数越多沸点越高。
(2)溶解性①醇在水中的溶解性一般随碳原子数的增加而降低。
②甲醇、乙醇、丙醇均可与水互溶。
这是因为醇分子与水分子之间形成了氢键。
【易错辨析】(1)乙醇比丙烷、丙烯的沸点低 (×)(2)从碘水中提取单质碘时,能用无水乙醇代替CCl4(×)(3)沸点由高到低的顺序为>CH3CH2OH>CH3CH2CH3(√)(4)烃分子中的氢原子被羟基取代而生成的羟基化合物一定为醇 (×)(5)醇的熔、沸点高于相应烃的熔、沸点,是因为醇分子间形成氢键(√)(6)质量分数为75%的乙醇溶液常作消毒剂(×)【关键点拨】(1)相对分子质量相近的醇和烷烃相比,因为醇分子间可以形成氢键,使醇的沸点远远高于烷烃。
(2)碳原子数目相同的烃,羟基的个数越多,可以形成的氢键个数越多,沸点越高。
(3)烃分子中的氢原子被羟基取代而生成的羟基化合物不一定为醇。
如果苯环上的氢原子被羟基取代,生成的产物为酚类物质。
(4)一般用体积分数为75%的乙醇溶液作消毒剂。
汽车运行材料3章 车用替代燃料

我国车用压缩天然气的技术指标
表3-7所专用压缩天然气汽车: • 以CNG作为唯一燃料,发动机的燃料供给系统专为CNG
燃料设计.充分发挥CNG燃料特点。 • 压缩天然气与汽油两用燃料汽车: • 对现成汽油车改装而成,有两套燃料供给系统,一套为保
留的原车供抽系统,另一套为增加的CNG供给装置。发动 机可以分别使用CNG和汽油作为燃料,两种燃料的转换利 用选择开关实现。由于发动机结构未作改动,当使用天然 气燃料时,往往不能充分发挥其优点,导致汽车功率下降
• 3)价格低:甲醇汽油价格也比普通汽油经济。
(2)掺醇汽油的使用
• 掺醇比例低于15%的低比例掺醇汽油和纯 汽油燃料比较:
• 不需要改变现有汽车发动机. • 不增加改动嚏奉. • 不存在技术上的难度。 • 因此,低比例掺醇汽油是比较实用的醇类
能源利用形式
3)掺醇汽油的不足
• (1)醇类燃料与汽油的互溶性较差。 • 2)控醇汽油易出现分层现象; • 3)掺醇汽油对发动机的金属、橡皎和塑料
四、天然气在汽车上的使用
• 1.天然气的存在形式分为: • 压缩天然气(CNG) • 液化天然气(LNG)两种。 • (1)压缩天然气(CNG) : • 天然气脱水、脱硫净化处理,多级压缩至20MPa左
右存贮在气瓶,经减压器减压供给发动机燃烧 • (2)液化天然气(LNG) : • 天然气经过一定工艺,在-1620C左右变为液态,存
• 液化天然气在贮存能量密度、汽车续驶里 程、贮存容器压力等方面优于压缩天然气 能解决压缩天然气汽车所有在的一些问题
• 液化天然气作为天然气的使用方式之一, 是今后的重点发展方向。
3.天然气汽车技术
• 天然气汽车技术:汽车用天然气贮存、加 注以及合理运用等方面的技术,
醇类燃料专业知识讲座

高压法与低压法旳比较:P68
4.3.4 粗甲醇精馏
❖ 对于生产燃料甲醇,粗甲醇精馏能够省略。
❖ 4.4 联醇工艺(合成氨厂联产甲醇)
C+S+H2O+O2+N2 H2S+CO+CO2+H2+N2
甲醇合成
脱硫 CO变换 脱碳
CO+H2O
Fe2O3 CuO
❖ 纯烧:需对汽油发动机作必要旳改造。
8. 车用乙醇汽油旳正确使用
构成: 无铅汽油 变性燃料乙醇(变性剂为2-5%无铅汽油) 添加剂(金属腐蚀克制剂)
变性燃料乙醇旳国家原则(P87) 车用乙醇汽油旳国家原则(P88)
9. 使用醇类燃料旳注意事项和常见问题 自学(P92)
2. 乙醇燃料旳生产
2. 乙醇燃料旳生产
2.1 发酵法
1)发酵法生产乙醇旳原料
❖ 含糖作物和副产物,如甘蔗、甜菜、甜高粱; ❖ 淀粉质作物,如玉米、高粱、小麦、红薯、马
铃薯; ❖ 纤维素原料,如木材、木屑、秸秆。(我国废弃
生物质资源量约相当于每年2-4亿吨原则煤)
目前,发酵法生产乙醇旳原料基本上属于前两 类。目前应大力发展和完善秸秆为原料旳乙醇 生产工艺。
C + H2O
CO + H2
CO + H2O Fe2O3 CO2 + H2
脱碳
(2)合理旳二氧化碳与一氧化碳百分比: a)合成甲醇原料气中应保持一定量旳二氧化
碳 ,一定量二氧化碳旳存在能增进锌铬催化剂与铜 基催化剂上甲醇合成旳反应速率,适量旳二氧化碳 可使催化剂呈现高活性。
b)在二氧化碳存在下,合成甲醇旳热效应比无 二氧化碳时仅由一氧化碳与氢合成甲醇旳热效应要 小,催化床温度易于控制,对预防生产过程中催化 剂超温及延长催化剂寿命是有利旳。
第三章第二节第1课时醇课件高二下学期人教版(2019)化学选择性必修3

注意:R2 C OH与—OH相连的碳原子(α碳)上没有H,则不能发生催化氧化反应。
R3
任务三: 乙醇的化学性质 — 取代反应(与氢卤酸)
④ ③② ①
断键位置: ②
CH3CH2-OH + H-Br △ CH3CH2Br + H2O
制备卤代烃
任务三:乙醇的化学性质 — 消去反应
思考:对比溴乙烷的化学性质,预测乙醇可能还有哪些化学性质?
羟基(—OH)与饱和碳原子相连的化合物称为醇
CH3CH2OH 乙醇
CH2CH2CH3 OH 1- 丙醇(正丙醇)
CH3CHCH3 OH
2- 丙醇(异丙醇)
CH2OH 苯甲醇
OH
OH
CH3
苯酚
邻甲基苯酚
羟基(—OH)与苯环直接相连的化合物称为酚
饱和一元醇通式: CnH2n+1OH或CnH2n+2O
按羟基数目分类
【化学与生活】乙醇杀菌消毒机理
新冠病毒
冠状病毒包膜表面含蛋白质,体积分数为75%的乙醇 可以渗透进入到蛋白质分子的肽链环节,使病毒包膜 表面的蛋白质变性。没有了“外衣”的新冠病毒,就 无法侵入人体细胞进行复制繁殖。
乙醇分子可以与蛋白质分子形成氢键,从而破坏了蛋白质 分子中原有的氢键,使蛋白质结构改变,失去生理活性。
表3-3 相对分子质量相近的醇与烷烃的沸点
名称
结构简式
相对分子量 沸点/℃
甲醇
CH3OH
32
乙烷
CH3CH3
30
乙醇
CH3CH2OH
46
丙烷
CH3CH2CH3
44
正丙醇 CH3CH2CH2OH
60
正丁烷 CH3CH2CH2CH3
新能源汽车技术专业《任务2 生物醇类汽车》

任务2 生物醇类汽车【任务目标】熟悉醇类燃料的特点,并了解醇类汽车的典型车型。
【任务实施】一、醇类汽车的分类及特点分析醇类汽车主要分为甲醇汽车和乙醇汽车两种,下面分别对两种醇类燃料各自的特点简单进行介绍。
〔一〕甲醇燃料的特点甲醇作为内燃机燃料具有以下几个特点:〔1〕辛烷值比汽油高〔2〕甲醇的燃烧速度和火焰传播速度比汽油快〔3〕甲醇具有较高的含氧量,使用甲醇汽油可以有效提高发动机的热效率,减少汽车CO及HC的排放,只是未燃烧的甲醇及燃烧后的醛类排放物那么比普通汽油有明显增加;〔4〕甲醇的汽化热比汽油高两倍多,当进入气缸后会吸收周围的热量才能汽化,吸热的过程降低了燃烧室内和气缸盖的温度,使外传热量减少,提高了发动机的热效率;〔5〕甲醇的着火燃烧浓度界限范围比拟宽,更容易稀燃,有利于提高排气净化性能和降低油耗;〔6〕醇类内燃机的有关部件和油箱需要选用适宜的防腐材料。
〔二〕乙醇燃料的特点甲醇作为内燃机燃料具有以下几个特点:〔1〕辛烷值高、抗爆性能好,添加乙醇可以有效地提高汽油的抗爆性;〔2〕乙醇含氧量高达34.7%,它能比MTBE更少的添加量参加汽油中。
添加10%乙醇,氧含量可达3.5%;〔3〕通过添加乙醇改变汽油组成,可以有效的降低汽车尾气排放。
〔4〕乙醇的热值比常规汽油的热值低。
〔5〕乙醇在生产过程中一般会含有酸性物质会对发动机产生较为严重的腐蚀和磨损;〔6〕乙醇调入汽油后,乙醇汽油的调合蒸汽压随乙醇添加量增加逐渐降低。
二、醇类代用燃料汽车示范和推广出现的问题〔一〕甲醇燃料汽车示范推广存在的问题1.燃烧甲醇燃料会对汽车性能造成影响:〔1〕气阻现象。
〔2〕供油系统〔3〕腐蚀现象。
〔4〕金属元器件早期磨损问题。
2.受原料本钱和国际市场等影响,甲醇价格不稳定。
〔二〕乙醇燃料汽车推广存在的问题1.〔1〕存水会使车用乙醇汽油出现相别离现象。
〔2〕变性燃料乙醇的掺入可对紫铜等金属材料制成的零部件产生腐蚀,参加适量腐蚀抑制剂可以改善车用乙醇汽油的腐蚀性能。
醇类燃料汽车PPT课件

• (3)裂解甲醇法
• 将无水或含水很少 • 的甲醇分解成H2及 • CO称为裂解甲醇。
• 甲醇先在蒸发器中 • 变成气体,然后在 • 裂解反应器中被分 • 解为H2及CO,然 • 后经过冷却,与空 • 气混合,进入发动 • 机。
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• (4)表面着火法
• 电阻丝加热带所产生的 热量,使不锈钢套燃烧 室内表面的温度高于甲 醇的着火温度,由喷嘴 喷出的甲醇油雾接触到 高温表面后便自行着火。 发动机启动运转一段时 间后,便不再消耗电能 加热表面。
•
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• (8)热值低,甲醇的热值只有汽油的48%, 乙醇的热值只有汽油的64%。因此,与燃用汽 油相比,在同等的热效率下,醇的燃料经济性 低。
• (9)沸点低,蒸汽压高,容易产生气阻。
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• (10)腐蚀性大。醇具有较强的化学活性,能 腐蚀锌、铝等金属。甲醇混合燃料的腐蚀性随 甲醇含量的增加而增加。另外,醇与汽油的混 合燃料对橡胶、塑料的溶胀作用比单独的醇或 汽油都强,混合20%醇时对橡胶的溶胀最大。
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• 2) 供油管及喷油器的 结构变动
• 出油阀7回位时, 在出油阀上部至喷油 器之间的高压油管内 产生负压,醇或其他 代用燃料在此负压作 用下,通过单向阀8 被吸入喷油器,被吸 入的代用燃料在高压 柴油紊流作用下形成 乳化液11后喷入燃烧 室
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• 3)双燃料汽车用新型供油系统
• 裂解法: • 蒸气法: • 火花塞法:
• 电热塞法;仅用于柴油机上 • 炽热表面法;仅用于柴油机上 • 加入着火改善剂法:仅用于柴油机上
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• 3)改质 • 现在主要是指醇类燃料的改质。
醇类燃料汽车课件

• (12)甲醇有毒,会刺激眼结膜,也会通过呼吸 道、消化道和皮肤进入人体,刺激神经,造成头 晕、乏力、气短等症状。
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第二节 醇类燃料汽车发动机的结构与 工作原理
• 巴西为世界上唯一不使用纯汽油作汽车燃料的国 家,发动机结构专门为醇类燃料而设计,我国现 在主要采用混合比为10%的醇类混合燃料。发动机 基本结构与传统燃料基本相同。
• 混合比不同,在结构需要有所改进或不同。
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一、掺烧式车用醇类燃料发动机结构改进
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• 目前,有40多个国家和地区开发应用了乙醇汽 车,以美国和巴西应用最多。在乙醇方面,巴西、 美国等国曾先后推广使用含10%、22%、85%等 不同比例乙醇的车用燃料。美国市场上以10%乙 醇含量的乙醇汽油为主。
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二、醇类燃料主要特性
• 甲醇和乙醇均是无色透明、易挥发的可燃液体。 甲醇和乙醇与汽油相比,热值低、蒸发潜热大、 抗爆性好、含氧量高。甲醇略带酒精味,有毒, 进入人体会引起胃痛、肌肉痉挛、头昏、乏力等 症状,严重时可导致失明甚至死亡。乙醇有强烈 的酒精气味,对人体ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ大脑神经有麻痹作用。
•
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• (8)热值低,甲醇的热值只有汽油的48%,乙 醇的热值只有汽油的64%。因此,与燃用汽油相 比,在同等的热效率下,醇的燃料经济性低。
• (9)沸点低,蒸汽压高,容易产生气阻。
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• (10)腐蚀性大。醇具有较强的化学活性,能腐 蚀锌、铝等金属。甲醇混合燃料的腐蚀性随甲醇 含量的增加而增加。另外,醇与汽油的混合燃料 对橡胶、塑料的溶胀作用比单独的醇或汽油都强, 混合20%醇时对橡胶的溶胀最大。
第三章醇类燃料PPT课件

给降低或中断。 e) 低温启动困难。甲醇蒸发潜热是汽油的三倍,使
其低温启动和运行性能恶化。易分层。指甲醇汽 油,当水分含量高时,使甲醇从汽油中分离出来。
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6.2 汽车使用乙醇燃料的优缺点 ❖ 优点:
a) 减少排放。含氧量大,燃烧完全。使CH和CO排放减少30% 以上。
b) 动力性好。辛烷值高达111,可采用高压缩比。 c)积炭减少。燃烧充分,延长部件使用寿命。 d) 资源丰富。
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甲醇的用途
❖ 基本有机化工原料(用于生产甲醛、烯烃、 汽油、MTBE和许多精细化学品)和重要的 溶剂,广泛用于有机合成、染料、医药、涂 料和国防等工业。
❖ 燃料(燃料电池)
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4. 甲醇燃料的生产方法
4.1 合成甲醇的古老工艺: 1661年英国玻义耳(Boyle)首先在木材干馏的
液体产品中发现了甲醇,木材干馏成为工业上制取 甲醇最古老的方法。用60至80公斤的木材来分解蒸 馏只获得大约1公斤的甲醇,产量甚低。20世纪30年 代初,几乎全部由木材蒸镏制造甲醇,世界的甲醇 产量仅约45000吨。
我国在20世纪80年代之后经历了与西方 国家相似的发展历程。
但甲醇是重要的基本有机化工原料,常用 的溶剂,同时可作为燃料电池的燃料。所 以,我们也应当了解甲醇的生产方法。
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❖ 甲醇的物理性质: 甲醇 ,分子式CH3OH,又名木醇或木精,
为无色,略带乙醇香气的挥发性液体。常压 下,甲醇沸点为64.7 oC,与水互溶,在汽油 中有较大溶解度。它有剧毒,易燃烧,其蒸 气与空气在一定范围(6.7-36%)内可形成 爆炸性化合物。
但是,二氧化碳浓度过高,会造成粗甲醇中含 水量的增多,增加精馏粗甲醇的能耗。
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醇类燃料汽车PPT课件02

❖ 利用循环水热量甲醇蒸 发器
❖ 当真空压力管4处真空度 较大时,则通过压力调 节杆的移动 ,使阀门关闭 。甲醇蒸气出口处输出 的醇蒸气量减少。
❖ 当真空压力管处的真空 度小时,使阀门打开, 于是输出的甲醇蒸气量 增加。
3.双燃料喷射系统的醇类燃料汽车发动机 结构改进
❖ 1)两套喷油泵及喷油器
❖
பைடு நூலகம்
❖ 乙醇俗称酒精,其工业生产方法主要有发酵法 、乙烯水合法等方法,我国一直以发酵法为主, 其生产原料有三类:
❖ 第一类是含糖作物与副产物,如甘蔗、甜菜、 甜高梁和糖蜜等;
❖ 第二类是淀粉质作物,如玉米、高梁、小麦、 红薯和马铃薯等;
❖ 第三类是纤维素原料,如木材、木屑和谷物秸 杆等。
❖ 目前主要是利用发酵法生产乙醇,其所用的原 料基本上是属第一、第二类。
3)车用掺烧乙醇汽油发动机结构改进
我国主要应用的掺烧比例比较小时(<10%), 发动机的结构基本不变,大部分汽油车使用,如奥 迪、红旗等。
❖ 2.薰蒸法的醇类燃料汽车发动机结构改进
❖ 薰蒸法是利用醇燃料表面张力及黏度低的特 点,通过不同方式将醇燃料雾化、气化后从进气 管送入燃烧室。
❖ 可利用流动的空气流、机械部件等使醇燃料 雾化,或者利用冷却水或排气的热量加热醇燃料 ,使其气化。
❖
醇类燃料在汽车上应用特点
❖ (1)醇类燃料中含氧量大热值低,所需要理论 空气量比汽油或柴油少,从而保证发动机的动力 性能不降低。
❖ (2)辛烷值比汽油高,采用高压缩比提高热效 率。普通汽油与15%~20%的醇类燃料混合,辛 烷值可以达到优质汽油的水平。
❖ (3)常温下为液体,操作容易,储带方便。
(5)采用着火改善剂
醇类燃料汽车

醇类燃料汽车在当今汽车工业不断发展的时代,能源问题和环境问题日益受到关注。
为了寻找更加清洁、可持续的汽车燃料,醇类燃料逐渐走进了人们的视野。
醇类燃料汽车,作为一种新兴的汽车类型,正逐渐展现出其独特的优势和潜力。
醇类燃料,主要包括甲醇和乙醇。
甲醇是一种无色、易挥发、有刺激性气味的液体,它可以通过煤炭、天然气等原料合成。
乙醇则通常由生物质发酵制取,比如玉米、甘蔗等。
这两种醇类燃料都具有较高的含氧量,能够使燃烧更加充分,从而减少有害气体的排放。
醇类燃料汽车的工作原理与传统燃油汽车有一定的相似性,但也存在一些关键的区别。
在醇类燃料汽车中,燃料被输送到发动机的燃烧室,与空气混合后被点燃,产生动力驱动车辆行驶。
然而,由于醇类燃料的化学性质与传统汽油、柴油有所不同,因此发动机的设计和调校也需要进行相应的优化。
醇类燃料汽车的优势是显而易见的。
首先,从环保角度来看,它们能够显著降低尾气排放。
醇类燃料燃烧后的主要产物是二氧化碳和水,相比传统燃油汽车排放的一氧化碳、氮氧化物和颗粒物等污染物,对空气质量的影响要小得多。
这对于改善城市空气质量、减少雾霾等环境问题具有重要意义。
其次,醇类燃料在国内的来源相对广泛。
我国是一个煤炭资源丰富的国家,通过煤炭制取甲醇具有一定的资源优势。
同时,利用生物质发酵生产乙醇也有助于提高农业废弃物的利用率,促进农业的可持续发展。
再者,醇类燃料的价格相对较为稳定。
与石油价格的波动相比,醇类燃料的成本受到国际油价的影响较小,这在一定程度上可以降低车主的使用成本。
然而,醇类燃料汽车也面临着一些挑战。
一方面,醇类燃料的能量密度相对较低。
这意味着相同体积的醇类燃料所能提供的能量不如汽油和柴油,从而可能导致车辆的续航里程相对较短。
为了增加续航里程,需要加大燃料箱的体积或者提高燃料的能量利用效率。
另一方面,醇类燃料具有一定的腐蚀性。
这对汽车的燃油系统和发动机部件提出了更高的要求,需要采用特殊的材料和防护措施来减少腐蚀的影响。
清洁燃料汽车—醇类汽车

3、储运方便 甲醇和乙醇都是无色透明、易挥发的可燃液体,便于储运 和携带。 4、低温起动性差 醇类燃料的汽化潜热大和饱和蒸汽压较低,造成混合气的 降温较大,使汽化困难,难以形成均匀、雾化良好的混 合气,同时会使压燃着火的延迟期变长,影响启动性能, 且工作粗暴。而且,醇类燃料的沸点较低,有助于与空 气形成混合气,但缺少高挥发性的组分,也对内燃机启 动不利。 5、热值和能量密度较低 与汽油和柴油相比,醇类燃料的热值和能量密度较低,因 此,输出相同的功率,需要醇类燃料的量相对会增加。
第二节 醇类燃料的来源和主要特点
一、醇类燃料的来源
1、甲醇—又称木醇或木精 甲醇可利用天然气、煤、石脑油、重质燃料、木材、垃圾 等来提炼。传统方法主要以天然气为原料,反应式如下:
100~200大气压 200℃以下
CH4+0.5O2
通过铜管
CH3OH+Q
煤制取甲醇的工艺是先将煤制成煤气,其主要成份H2、 CO和CO2分别占50%、28%和12%,在一定条件下H2和 CO可以合成为甲醇: CO+2H2
㈠、在汽油机上掺烧醇类燃料 掺烧方式:混合燃料法—与汽油混溶(加助溶剂) 熏蒸法—先物化再混合 1、混合燃料法 1)乙醇与汽油混合 E10、E20 特点: ① 动力性—不改变循环供油量时,功率下降 ② 经济性—体积油耗大于纯汽油 ③ 排放性—CO、HC下降(含氧),NOx不变
④ 润滑差—磨损加大 ⑤ 易气阻—馏出温度低、易挥发 ⑥ 冷起动性差—汽化潜热大,不易汽化 ⑦ 易分层—乙醇吸水性强,而汽油排斥水 2)甲醇与汽油混合 M5、M15、M85 性能与乙醇类似 2、熏蒸法 ① 双喷口化油器法 掺烧比决定于量孔径比, 可通过针阀调节。
6、有腐蚀作用 醇类燃料对铅锡镀层、镁、锌、铜、铝和黑色金属有一定 腐蚀作用。对腈橡胶有轻微的腐蚀、溶胀、软化或龟裂作 用。而且,甲醇有一定的毒性,会刺激人的视神经系统, 可导致视神经衰弱、失明等。甲醇在供油系统会产生不溶 于醇的燃油氧化物,会造成供油系统堵塞。
醇类燃料汽车

• 4.甲醇改质发动机结构改进 • 改质气的最大火焰传播速度仍然高达215cm/s
,远远大于汽油。这个特性有利于热效率的提 高。
• 改进控气装置,有利于热效率的提高,很容 易实施稀混合气燃烧 。CO和HC排放少,NOx 的排放浓度也较低。
• 5.醇类灵活燃料发动机
• (1)甲醇灵活燃料发动机 • (2)乙醇汽油灵活燃料发动机
• 柴油机燃用甲醇应用较多的国家有美国、德
国、日本等,使用的汽车多为城市公交客车和 载重汽车。但因点火促进剂或发动机制造成本 较高,未能使甲醇燃料在柴油机上普遍使用, 同样乙醇柴油也存在类似问题研究工作及应用 较慢。
3)车用掺烧乙醇汽油发动机结构改进
我国主要应用的掺烧比例比较小时(<10% ),发动机的结构基本不变,大部分汽油车使 用,如奥迪、红旗等。
• (5)与传统的发动机技术有继承性,特别是 使用汽油-醇类混合燃料时,发动机结构变化 不太大,减少燃烧室表面的燃烧沉积物和改善 排放性能。
• (6)由于十六烷值低,着火性差,着火延迟期长,在 压燃式发动机中采用醇类燃料要困难得多,在点燃式发 动机应用较广。
• (7)蒸发潜热大,使得醇类燃料低温起动和低温运行 性能恶化。但在汽油中混合低比例的醇,由燃烧室壁面 给液体醇以蒸发热,这一特点可成为提高发动机热效率 和冷却发动机的有利因素。
• (11)醇混合燃料容易发生分层。醇的吸水 性强,混合燃料进入水分后易分离为两相。因 此,醇混合燃料要加助溶剂。
• (12)甲醇有毒,会刺激眼结膜,也会通过 呼吸道、消化道和皮肤进入人体,刺激神经, 造成头晕、乏力、气短等症状。
第二节 醇类燃料汽车发动机的结构与 工作原理
• 巴西为世界上唯一不使用纯汽油作汽车燃料
12 汽车文化 文本:知识点学习指南15 醇燃料汽车

2.学生讨论3分钟
3.播放视频2分钟
4.学生小结2分钟
5.老师小Leabharlann 2分钟课后作业完成职教云中的作业题目
知识点学习指南
知识点名称
醇燃料汽车
教学资源
PPT/视频/教学动画
学习时间分配
教学内容
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醇类燃料汽车是利用醇类燃料做能源驱动的汽车(图1-47)。醇类燃料一般是指甲醇和乙醇。醇类燃料汽车发展较早,到目前为止,在技术方面和成本上面已达到实用阶段。
醇燃料汽车,燃烧清洁,能够大幅度降低常规有害物质的排放,使其中的碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NO,)、-氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)和颗粒物的排放浓度有显著的降低,具有良好的环保特点。醇类燃料作为汽车燃料还具有如下优点:比如可燃界限宽,燃烧速度快,可以实现稀薄燃烧;辛烷值高,可采用高压缩比提高热效率;对传统的发动机有继承性,特别是使用汽油-醇类混合燃料时,发动机结构可以不变。醇类燃料的来源很丰富 ,常温下是液体, 操作容易,储运方便,是理想的石油替代产品。因此,在环保与能源的双重压力下,醇燃料发动机作为新型的汽车动力源,呈现出良好的发展前景。但醇类燃料代替化石燃料又存在一些缺点,比如热值低、醇混合燃料容易发生分层、腐蚀性强、甲醇有毒等,所以对醇燃料汽车发展的一些争议的问题,包括醇燃料适应性、安全性、对人体及环境影响,以及醇类汽车可靠性、先进性、非常规排放等问题需进行科学试验、检验,论证,形成科学结论,解决醇类汽车产业发展中存在的认识问题。
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概述
• 醇类燃料主要特性
• (6)由于十六烷值低,着火性差,着火延迟期长,在 压燃式发动机中采用醇类燃料要困难得多,在点燃式发动 机应用较广。
• (7)汽化潜热大,使得醇类燃料低温起动和低温运行 性能恶化。甲醇在5℃以下,乙醇在20℃以下难以在进气 系统中形成可燃混合气,如果发动机不装备进气预热系统, 燃烧纯醇燃料时汽车难以起动。但在汽油中混合低比例的 醇,由燃烧室壁面给液体醇以蒸发热,这一特点可成为提 高发动机热效率和冷却发动机的有利因素。
中掺烧甲醇不仅可以以醇代油,而且与燃用纯汽油相比, 还具有如下优点:辛烷值提高,可以在无铅汽油中加甲 醇,达到含铅汽油所具备的抗爆能力;可以扩大混合气 的着火界限,燃用稀混合气,提高燃油经济性;可以提 高压缩比,从而提高内燃机的动力性和经济性;减少燃 烧室表面的燃烧沉积物;改善排放性能等。
醇类燃料汽车结构与原理
• 掺烧式车用醇类燃料发动机结构 • 1.混合燃料法的醇类燃料汽车发动机结构 • (2)在压燃式发动机中掺烧甲醇。醇类易于自然吸
• 2.醇类燃料的分类
• (2)按醇类燃料在汽车发动机上的燃用方式分类, 主要有三种类型:掺烧、纯烧(M100或E100)和改质。
• 1)掺烧主要是指醇类燃料(甲醇或乙醇)以不同的 体积比例掺入汽油(柴油)中。掺烧是醇类燃料在汽车 上的主要应用方式。为使内燃机燃用甲醇时能有良好的 效果,可采用不同的掺烧方式,调整混合燃料的性质, 改进内燃机结构及设计良好的掺烧及控制装置。
概述
• 醇类燃料的来源及分类 • 2.醇类燃料的分类 • (2)按醇类燃料在汽车上应用分类,主要有三种类
型:掺烧、纯烧和改质。
• 3)改质类型现在主要是指醇类燃料的改质。甲醇 改质利用发动机的余热将甲醇生成为H2和CO,然后输送 到发动机内燃烧。采用甲醇改质需要对发动机进行较大 的改造,最好重新设计发动机。变性燃料乙醇指乙醇脱 水后再添加变性剂而生成的以乙醇为主的燃料。
概述
• 醇类燃料主要特性 • (11)醇混合燃料容易发生分层。醇的吸水性强,混
合燃料进入水分后易分离为两相。因此,醇混合燃料要 加助溶剂。 • (12)甲醇有毒,会刺激眼结膜,也会通过呼吸道、 消化道和皮肤进入人体,刺激神经,造成头晕、乏力、 气短等症状。
醇类燃料汽车结构与原理
醇类燃料在发动机上的参数选择
概述
• 各国醇醚燃料的发展概况
• 巴西是发展乙醇燃料最成功的国家。巴西从1975年起实施乙醇燃料 替代能源发展战略,包括提高乙醇产量和改善乙醇汽油使用性能。 2003年3月,巴西开发出可用乙醇、汽油或任何比例的乙醇与汽油 混合的燃料驱动的可变燃料汽车,从而引起乙醇行业的另一轮增长 期。这一年,巴西开始大规模生产乙醇一汽油“可变燃料”或称“ 双燃料”引擎汽车。2006年,巴西政府在历史上首次实现能源平衡 ,即燃料的进出口相抵。巴西在再生能源利用方面全球领先,现在 巴西可再生能源的原料利用率己经达到44. 6 %,目标是达到50%, 而全球的平均利用率是13.5%。
甲子醇质(量C较H小3O的H单)质和,乙燃醇烧(产C物2H中5O基H)本,没它有们碳都烟是,相NO对x的分 排放浓度也很低,是一种低污染性燃料。醇类燃料汽车 是指以甲醇汽油、乙醇汽油、甲醇、乙醇为燃料的汽车, 以甲醇为燃料的汽车称为甲醇汽车,以乙醇为燃料的汽 车称为乙醇汽车。
概述
• 醇类燃料的来源及分类
• 我国现行车用醇醚燃料标准主要包括:UB/T 23799 - 2009《车用甲 醇汽油(M85))),UB 18351-2013《车用乙醇汽油(E10))),UB/T 26605 - 2011《车用燃料用二甲醚》。“十二五”期间,我国将大力发展 新型煤化工,多套煤制甲醇、煤制乙二醇项目相继投产。醇醚燃料 ,尤其是煤制醇醚燃料产业即将获得新一轮的大发展。
概述 • 醇类燃料主要特性
概述 • 醇类燃料主要特性
概述
• 醇类燃料主要特性 • (1)醇类燃料中含氧量大热值低,所需要理论空气
量比汽油或柴油少,从而保证发动机的动力性能不降低。 • (2)辛烷值比汽油高,是点燃发动机好的代用燃料,
作为提高汽油辛烷值的优良添加剂,采用高压缩比提高 热效率。普通汽油与15%~20%的醇类燃料混合,辛烷 值可以达到优质汽油的水平,但是醇燃料的抗爆性敏感 度大,中、高速(MON)时的抗爆性不如低速(RON)时好。
概述
• 各国醇醚燃料的发展概况
• 我国在“六五”期间曾组织开展了甲醇掺烧汽油的研究、示范工 作,并在山西省进行了试验。“七五”期间,进行了高比例甲醇掺 烧的试验研究;此后,这项研究也不曾间断。目前,山西省己能够批 量生产甲醇汽车发动机和甲醇汽油,陕西省颁布了甲醇汽油及车用 燃料甲醇地方标准,四川、内蒙古等地也在小范围内开始试点。
汽油机使用醇类燃料时的 参数选择
1、提高压缩比
2、改善燃油分配均匀性 及供油特性
3、混合气空燃比的调整
4、火花塞及点火时间的 选择
柴油机使用醇类燃料时的 参数选择
• 1、压缩比的选择 • 2、电热塞与火花塞
醇类汽车结构与原理
• 掺烧式车用醇类燃料发动机结构 • 1.混合燃料法的醇类燃料汽车发动机结构 • (1)在点燃式内燃机上掺烧甲醇。在点燃式内燃机
概述
• 各国醇醚燃料的发展概况
• 在欧洲,瑞典1975年首先提出甲醇可以成为汽车代用燃料,并随 即成立国家级的瑞典甲醇开发公司(SMAB)。前德意志联邦共和国在 上世纪七十年代开始研制甲醇发动机,1979年制定了‘用于公路交 通运输的醇类燃料‘的研究规划,将M15汽油用于汽车,其间组织 过由6家汽车厂生产的一千多辆燃醇汽车投入试运行,并在全国主要 大、中城市建立M15汽车加油站,形成全国供应甲醇汽油的网络。 在上世纪七八十年代,德国大众汽车公司还在中国建立了M100甲醇 汽车示范车队。可以说,德国是至今世界上发展甲醇汽车最有成效 的国家。
烯水合法等方法,我国一直以发酵法为主,其生产原料 有三类:第一类是含糖作物与副产物,如甘蔗、甜菜、 甜高梁和糖蜜等;第二类是淀粉质作物,如玉米、高梁、 小麦、红薯和马铃薯等;第三类是纤维素原料,如木材、 木屑和谷物秸杆等。
概述
• 醇类燃料的来源及分类 • 2.醇类燃料的分类 • (1)按醇类燃料的组成成份和性质来分,主要是指
概述
• 醇类燃料主要特性 • (3)常温下为液体,操作容易,储带方便。 • (4)可燃界限宽,汽油的着火极限为1.4~7.6;甲醇
的着火极限为6.7~36,燃烧速度快,火焰传播速度比汽 油快,可以实现稀薄燃烧,利于排气净化和空燃比控制。 • (5)与传统的发动机技术有继承性,特别是使用汽油 -醇类混合燃料时,发动机结构变化不太大,减少燃烧 室表面的燃烧沉积物和改善排放性能。
概述
• 醇类燃料的来源及分类 • 1.醇类燃料的来源 • 甲醇(木醇或木酒精)可以由一氧化碳和氢气合成,
为无色透明的液体,高挥发性,易燃。主要由天然气 (占78%)、重油(占10%)、石脑油(占7%)、液化 石油气(占3%)、煤炭(占2%)、油页岩、木材和垃 圾等物质中提炼。
概述
• 醇类燃料的来源及分类 • 1.醇类燃料的来源 • 乙醇俗称酒精,其工业生产方法主要有发酵法、乙
• 美国曾对甲醇燃料和甲醇汽车的开发和应用尤其重视,M85和
M100甲醇燃料汽车都曾有着成功的商业化应用。但由于经济方而 和社会方而等复杂的原因,从1998年后,美国甲醇燃料汽车和甲醇 燃料却都开始减少。
概述
• 各国醇醚燃料的发展概况
• 美国最初大规模地启动燃料乙醇工业是为了应对70年代中期中东的 石油禁运(1973-1979)。随着1985到1986年油价的大幅度下跌,美 国的燃料乙醇工业出现了大幅度的衰退。直到1990年通过《清洁空 气修正案》后,燃料乙醇工业又开始了大规模地发展。2005年的《 能源政策法案》同时设立了可再生燃料标准,规定了可再生能源在 汽油中必须达到一定的比例。
概述
• 醇类燃料的来源及分类 • 2.醇类燃料的分类 • (2)按醇类燃料在汽车上应用分类,主要有三种类型:
掺烧、纯烧和改质。 • 掺烧的主要方法有三种:混合燃料法、薰蒸法、双供
油系统法,前两种方法既可用于柴油机上,又可用于汽油 机上,而双供油系统法仅用于柴油机上。但是醇类燃料易 于自然吸水且相对密度小于柴油,故与柴油的互溶性较差, 一般情况主要针对醇类燃料与汽油的掺烧。
第三章 醇类汽车
1 概述 2 醇类燃料汽车结构与原理 3 醇类燃料汽车实例 4 醇类燃料汽车维护
概述
醇醚燃料的发展史
• 早在1908年美国人亨利福特设计并制造了世界上第一台使用纯乙醇 的汽车。
• 20世纪前10年,醇发动机和汽油发动机汽车开展了许多方面的竞争 ,究竞哪一种燃料能取得更好的效果一直存在争议。许多大石油公 司都不情愿引入任何一种燃料替代品。此时德国却大力推广甲、乙 醇混合燃料。
概述
• 醇类燃料的来源及分类 • 2.醇类燃料的分类 • (2)按醇类燃料在汽车上应用分类,主要有三种类
型:掺烧、纯烧和改质。 • 2)纯烧类型是指单纯燃烧甲醇或乙醇燃料,主要
方式有六种:裂解法、蒸气法、火花塞法、电热塞法、 炽热表面法、加入着火改善剂法。其中后三种方法仅用 于柴油机上,其他方法既可用于柴油机上,又可用于汽 油机上。
• 第二次世界大战前,德国的替代燃料占所有轻发动机燃料消耗的 50%以上,战后由于石油工业的迅速发展各国对乙醇燃料的兴趣快 速减退。
概述
• 醇醚燃料的发展史 • 20世纪70年代以后,由于两次严重的石油危机,汽油的
价格直线上升,很多国家担心无油可用,便积极寻找代 用燃料。甲醇作为燃料始于此时,其特点首先是完全的 可替代性。
概述
• 各国醇醚燃料的发展概况
• 全球能源需求的迅速增长,导致世界能源生产和环境承载能力愈 发不堪重负。环境污染和气候变化等问题正在变得日益严峻,居高 不下的能源价格不仅加重了世界经济发展的负扰。