浅析车用燃料

浅析车用燃料

第一章传统燃料

1．1传统燃料概述

传统能源足指在现阶段科学技术水平条件下，人们已经广泛使用、技术比较成熟的能源。车用传统能源主要是汽油柴油。

1．2汽油

汽油是石油制品，由石油分馏或重质馏分裂化制得。原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、催化重整等过程都能产生汽油组分。但从原油蒸馏装置直接生产的直馏汽油，一般要将其精制、调配，制得商用清洁车用汽油。汽油为透明液体，无色至淡黄色，易流动；沸点范围为30％一205℃，热值约为44000kJ／kg，在空气中易燃、易爆；具有较高的辛烷值和优良的抗爆性，可适当增大压缩比，提高发动机的功率，减少燃料消耗量；具有良好的蒸发性和燃烧性，能保证发动机运转平稳、燃烧完全、积炭少；具有较好的安定性，在贮运和使用过程中不易出现早期氧化变质，对发动机部件及储油容器无腐蚀性。

1．3柴油

柴油和汽油一样都是石油制品。在石油蒸馏过程中，温度在200～350℃之间的馏分即为柴油⋯。柴油分为轻柴油和重柴油。轻柴油用于高速柴油机，重柴油用于中、低速柴油机。汽车柴油机均为高速柴油机，使用轻柴油。口为了保证高速柴油机正常、高效地工作，轻柴油应具有比较好的发火性、低温流动性、蒸发性、化学安定性、防腐性和适当的粘度等诸多的使用性能。

第二章当前代用燃料

2．1当前代用燃料概述

代用能源是指能够代替汽油和柴油，给汽车提供动力的能源。市面上的代用能源主要有天然气、醇类、电能、生物质能等。这些能源的利用有利于节能、环保，能在很大程度上缓解地球石油危机。

2．2天然气

天然气主要存在于油田和天然气田，也有少量出于煤层，来源比较丰富。世界天燃气的探明储量与石油大体相当，按近年的勘察情况，世界上的天然气大约可以开采60年，石油大约可以开采40年，而在我国，天然气可以开采上百年，石油只够开采20年忙1。天然气是一种无色、无味的气体；汽车使用天然气为燃料时，燃烧完全，产生二氧化碳少，燃烧产物几乎不含硫、粉尘和其他有害物质，造成温室效应的可能性低，对大气污染小，是一种绿色环保的能源；天然气无毒、易散发，比重轻于空气，不宜积聚成爆炸性气体，在汽车正常温度和压力下使用时，较之汽油更不容易爆炸，是一种安全可靠的能源；天然气较之汽油辛烷值高，抗爆性更好；使用天然气时，不用经常注入机油和更换火花塞，与使用汽油、柴油相比，可节约50％以上的维修费用；天然气资源比较丰富，价格相对便宜，使用天然气可以节约汽车成本。目前，全世界已有30多个国家拥有150万辆天然气汽

车(NGV)，多是针对天然气燃料性质进行改进设计的天然气发动机汽车，主要分布在意大利、新西兰、阿根廷、印度尼阿亚、巴两、美冈和日本等。国内也已具有汽油机改装成汽油、天然气两种燃料井用，柴油机改装成纯天然气汽车或柴油引燃，天然气、柴油复合燃料汽车的机械式改装技术。天然气汽车在罔内外发展较快，改装技术日趋成熟，天然气汽车的应用范同越来越广，并已带来明显的经济效益和社会效益，但是天然气汽车也存在着一砦问题。如天然气发动机动力性较低；零件腐蚀和磨损较快；天然气密度低，贮存不太方便等。

2．2醇类燃料

汽车上用的醇类燃料主要是甲醇和乙醇。甲醇可以通过煤炭、天然气等制取；还可以利用合成氨制取合成气进行联产甲醇H。乙醇主要来自谷物，通过发酵的方法，从甘蔗、玉米、薯类等农作物及木质纤维素中提取。甲醇(CH，OH)为无色透明液体，略有臭味，具有吸水性，可与水按任何比例混合。辛烷值较高，抗爆性能良好；汽化潜热大，可降低进气温度，提高充气效率，使最高燃烧温度低，发动机的NOX排放较低；常温下为液体，储存容易，携带方便；甲醇燃料的挥发性较好，火焰传播速度快，有利于混合气的着火燃烧。甲醇燃料在汽上的应用，一般采用将一定比例的甲醇与汽油混合燃烧，该应用发动机结构不需要做太大改变，已在美国、意大利、奥地利、瑞典、新西兰等固家商品化；甲醇还可以直接朋在内燃机上，世界各大汽车厂都在积极研究开发，并示范了许多不同方案的甲醇燃料汽车；另外，还町以把甲醇裂解成氢气、制造二甲醇(DME)和燃料电池，或利用发动机的余热将甲醇分解为氢气和一氧化碳，然后输送到发动机内燃烧。乙醇是很好的燃料，乙醇燃料以掺烧或纯烧方式已成功地用于汽油机上，汽油醇(gasoh01)?混合燃料在巴西、美国已应用许多年，技术上已十分成熟。乙醇在柴油机上掺烧困难，纯烧需用柴油引燃或点火塞点燃，要对燃烧系统做较大改动。

2．4生物柴油

生物柴油(Biodiesel)是指以野生油料植物或T程微藻等水生植物油脂以及动物

油脂、餐饮垃圾油等为原料通过酯交换工艺制成的町代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油含水率较高，最大可达30％-45％，利于降低油的黏度、提高稳定性；pH值低，贮存装置必须用抗酸耐腐蚀的材料；硫含量低，二氧化硫和硫化物的排放低；生物降解性高达98％，降解速率快，是普通柴油的2倍，可大大减轻意外泄漏时对环境的污染，具有优良的环保特性；闪点高，运输、储存、使用安全可靠；具有较好的低温起动性能。十六烷值高，燃烧性能优于柴油。生物柴油作为汽车一种替代燃料，无须改动发动机，可直接添加使用，同时无需另添设加油设备、储存设备及人员的特殊技术训练。雪铁龙集团已经成功通过了生物柴油10万公里的燃烧试验；生物柴油还可以与柴油混合使用，世界各国大多使用20％生物柴油与80％柴油混配降’，达到预期效果。生物柴油是典型“绿色能源”．，大力发展生物柴油对经济叮持续发展，推进能源替代，减轻环境压力，控制城市大气污染具有重要的战略意义。欧盟已确立计划，在2010年至少牛产440万t生物柴油的日标。日本在东京和长野有阴家利用废食用油生产生物柴油的1二厂。发展生物柴油，我国幅员辽阔，地域跨度大，水热资源分布各异，能源植物资源种类丰富多样，有十分丰富的原料资源。

2.4混合动力汽车

混合动力是指那些采用传统燃料的，同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。按照燃料种类的不同，主要又可以分为汽油混合动力和柴