3第三章 車用替代燃料

1、第三章第三章 車用替代燃料車用替代燃料資源必須豐富資源必須豐富價(jià)格應(yīng)比較便宜，便于大范圍推廣價(jià)格應(yīng)比較便宜，便于大范圍推廣能量密度大，熱值高能量密度大，熱值高毒性小，環(huán)境污染小毒性小，環(huán)境污染小對內(nèi)燃機(jī)的可靠性無不良影響對內(nèi)燃機(jī)的可靠性無不良影響安全性好，易輸送、貯存和使用安全性好，易輸送、貯存和使用醇類燃料醇類燃料乳化燃料乳化燃料天然氣天然氣液化石油氣液化石油氣氫氣氫氣目目 錄錄考核要求考核要求了解了解：各類車用替代燃料在汽車上的應(yīng)用情況各類車用替代燃料在汽車上的應(yīng)用情況理解理解：車用替代燃料的選擇標(biāo)準(zhǔn)及其研究意義車用替代燃料的選擇標(biāo)準(zhǔn)及其研究意義掌握掌握：各種車用替代燃料的技術(shù)要求及其使用

2、各種車用替代燃料的技術(shù)要求及其使用中存在問題中存在問題第一節(jié)第一節(jié) 醇類燃料醇類燃料一一 醇類燃料的理化性質(zhì)（醇類燃料的理化性質(zhì)（P81 表表3-1）二二 醇類燃料的特點(diǎn)醇類燃料的特點(diǎn)辛烷值高辛烷值高 蒸發(fā)潛熱大蒸發(fā)潛熱大 著火極限寬著火極限寬 熱值低熱值低 腐蝕性大腐蝕性大 易產(chǎn)生氣阻易產(chǎn)生氣阻 貯存和使用方便貯存和使用方便 排放污染低排放污染低 三三 醇類燃料的應(yīng)用醇類燃料的應(yīng)用1.醇類燃料與汽油的醇類燃料與汽油的互溶性較差互溶性較差 2.摻醇汽油易出現(xiàn)摻醇汽油易出現(xiàn)分層現(xiàn)象分層現(xiàn)象 3.摻醇汽油對發(fā)動(dòng)機(jī)摻醇汽油對發(fā)動(dòng)機(jī) 的金屬、橡膠和塑料的金屬、橡膠和塑料 等材料具有一定腐蝕性等材料具有

3、一定腐蝕性 4.摻醇汽油的低溫啟摻醇汽油的低溫啟動(dòng)性差高溫時(shí)易動(dòng)性差高溫時(shí)易發(fā)生氣阻發(fā)生氣阻低比例摻醇低比例摻醇汽油是比較汽油是比較實(shí)用的醇類實(shí)用的醇類能源利用形能源利用形式，易實(shí)現(xiàn)式，易實(shí)現(xiàn) 2.要從根本上要從根本上解決能源緊解決能源緊缺問題，研缺問題，研究高比例摻究高比例摻醇汽油醇汽油抗爆性好抗爆性好 2. 排放尾氣中排放尾氣中Nox、 烴烴類及類及CO的的含量低含量低 3.價(jià)格低價(jià)格低摻醇汽油的優(yōu)點(diǎn)摻醇汽油的優(yōu)點(diǎn)摻醇汽油的使用摻醇汽油的使用摻醇汽油的缺點(diǎn)摻醇汽油的缺點(diǎn)定義：定義：指把甲醇或乙醇以不同比例摻入汽油中指把甲醇或乙醇以不同比例摻入汽油中加裝進(jìn)氣加裝進(jìn)氣預(yù)熱裝置預(yù)熱裝置加大油泵供

4、油量加大油泵供油量調(diào)整供油系統(tǒng)調(diào)整供油系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)改動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)改動(dòng)之處之處改善零部件的改善零部件的抗腐蝕性能抗腐蝕性能定義：指單純?nèi)紵状蓟蛞掖既剂隙x：指單純?nèi)紵状蓟蛞掖既剂系诙?jié)第二節(jié) 乳化燃料乳化燃料 定義：是指汽油和柴定義：是指汽油和柴油等燃油和水相混合油等燃油和水相混合并經(jīng)特殊處理后形成并經(jīng)特殊處理后形成的一種相對穩(wěn)定的乳的一種相對穩(wěn)定的乳化液。化液。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：u減少氮氧化合物的減少氮氧化合物的排放排放u有效地降低燃料的有效地降低燃料的消耗消耗微爆理論微爆理論 由于水的存在由于水的存在使燃料霧化蒸發(fā)使燃料霧化蒸發(fā)過程中產(chǎn)生了二過程中產(chǎn)生了二次霧化，使混合次霧化，使混合氣形成的物理氣

5、形成的物理 準(zhǔn)備過程準(zhǔn)備得準(zhǔn)備過程準(zhǔn)備得更加充分更加充分節(jié)能降污節(jié)能降污原理原理燃燒化學(xué)反應(yīng)燃燒化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)理論動(dòng)力學(xué)理論一、乳化燃料節(jié)能降污的原理一、乳化燃料節(jié)能降污的原理OHOHHCOOHCOHCOOHCHCOOHCOHHOH2222222222222222222二、二、 燃料乳化的方法燃料乳化的方法乳化乳化添加劑添加劑適當(dāng)?shù)倪m當(dāng)?shù)呐渲品椒ㄅ渲品椒?超聲波法超聲波法機(jī)械混合法機(jī)械混合法為何要研究為何要研究燃料乳化的燃料乳化的方法方法 燃料由烴類物質(zhì)組成，烴類物質(zhì)都是非燃料由烴類物質(zhì)組成，烴類物質(zhì)都是非極性化合物，而水是極性化合物，所以二極性化合物，而水是極性化合物，所以二者的相溶性很差。

6、要使二者混合形成均勻、者的相溶性很差。要使二者混合形成均勻、穩(wěn)定的乳化液，配置上有一定的難度，這穩(wěn)定的乳化液，配置上有一定的難度，這需要借助乳化添加劑并采用適當(dāng)?shù)呐渲梅叫枰柚榛砑觿┎⒉捎眠m當(dāng)?shù)呐渲梅椒ú拍芡瓿?。法才能完成?燃料乳化的常用方法燃料乳化的常用方法燃料燃料+ +乳化添加劑乳化添加劑水水配比配比超聲乳化超聲乳化預(yù)混預(yù)混乳化燃料乳化燃料超聲波乳化燃料工藝流程超聲波乳化燃料工藝流程乳化添加劑乳化添加劑是一種具有乳化是一種具有乳化作用的表面活性劑，其化學(xué)作用的表面活性劑，其化學(xué)結(jié)構(gòu)由極性基和非極性基兩結(jié)構(gòu)由極性基和非極性基兩部分構(gòu)成，極性基具有親水部分構(gòu)成，極性基具有親水性質(zhì)，非極性

7、基具有親油性性質(zhì)，非極性基具有親油性質(zhì)。所以，在乳化添加劑的質(zhì)。所以，在乳化添加劑的作用下，油與水的混合相對作用下，油與水的混合相對容易，并且可以保證乳化容易，并且可以保證乳化液的穩(wěn)定性。液的穩(wěn)定性。機(jī)械法機(jī)械法是把按比例配置是把按比例配置好的油、水、乳化液添好的油、水、乳化液添加劑進(jìn)行攪拌、剪切、加劑進(jìn)行攪拌、剪切、混合、霧化，并使粒子混合、霧化，并使粒子直徑達(dá)到要求。直徑達(dá)到要求。第三節(jié)第三節(jié) 天然氣天然氣一、天然氣資源一、天然氣資源主要成分：主要成分：甲烷，占甲烷，占80%-90%80%-90%其他成分：其他成分：乙烷、丙烷、氫乙烷、丙烷、氫氣、氮?dú)獾葰狻⒌獨(dú)獾确诸悾悍诸悾簹馓餁夂陀吞餁?/p>

8、氣田氣和油田氣預(yù)測：預(yù)測：2010-2020010-2020年間，成為年間，成為第一能源第一能源二、二、 天然氣的主要物化性質(zhì)天然氣的主要物化性質(zhì)（P P8989 表表3-63-6）特特 點(diǎn)點(diǎn)排放污染小、攜帶性較差、排放污染小、攜帶性較差、使使發(fā)動(dòng)機(jī)磨損減小發(fā)動(dòng)機(jī)磨損減小著火極限寬著火極限寬混合氣熱值低混合氣熱值低火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊突鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣鹊忘c(diǎn)火能量高點(diǎn)火能量高抗爆燃性能好抗爆燃性能好密度小密度小三、天然氣的特點(diǎn)三、天然氣的特點(diǎn)四、四、 天然氣在汽車上的使用天然氣在汽車上的使用天然氣在汽車天然氣在汽車上的使用上的使用存在形式存在形式天然氣汽車類型天然氣汽車類型天然氣汽車技術(shù)天然氣汽車技術(shù)壓縮天

9、然氣（壓縮天然氣（CNGCNG）液化天然氣（液化天然氣（LNGLNG）壓縮天然氣汽車壓縮天然氣汽車液化天然氣汽車液化天然氣汽車加氣站技術(shù)加氣站技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)氣瓶技術(shù)氣瓶技術(shù)第四節(jié)第四節(jié) 液化石油氣液化石油氣一、液化石油氣資源一、液化石油氣資源油田油田石油煉廠石油煉廠主要成分：丙烷主要成分：丙烷 丁烷丁烷不含烯烴不含烯烴直接做車用燃料直接做車用燃料主要成分：丙烷主要成分：丙烷 丙烯丁烷丙烯丁烷 丁烯丁烯含大量烯烴含大量烯烴不不適合適合直接做車用燃料直接做車用燃料二、液化石油氣的主要物化特性二、液化石油氣的主要物化特性（P92 表表3-9）三、液化石油氣的特點(diǎn)三、液化石油氣的特點(diǎn) 對車用

10、液化石油氣的對車用液化石油氣的技術(shù)要求技術(shù)要求 液化石油氣汽車類型液化石油氣汽車類型 專用液化石油氣汽車專用液化石油氣汽車 液化石油氣與汽油兩用液化石油氣與汽油兩用燃料汽車燃料汽車 液化石油氣與柴油雙燃液化石油氣與柴油雙燃料汽車料汽車抗爆性能強(qiáng)抗爆性能強(qiáng)抗爆性能強(qiáng)抗爆性能強(qiáng)排放污染小排放污染小2排放污染小排放污染小火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣嚷?火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣嚷c(diǎn)火能量高點(diǎn)火能量高4點(diǎn)火能量高點(diǎn)火能量高 與空氣的理論混合氣熱值低與空氣的理論混合氣熱值低5與空氣的理論混合氣熱值低與空氣的理論混合氣熱值低便于攜帶便于攜帶6便于攜帶便于攜帶四、液化石油氣在汽車上四、液化石油氣在汽車上的使用

11、的使用第五節(jié)第五節(jié) 氫氣氫氣222OHOH一、一、 氫氣資源氫氣資源電解電解二、氫氣的主要物化二、氫氣的主要物化特性（特性（P90 表表3-11）222OHOH著火界限寬著火界限寬1點(diǎn)火能量低點(diǎn)火能量低2火焰?zhèn)鞑ニ俣雀呋鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣雀?理論混合氣熱值低理論混合氣熱值低4自燃溫度高自燃溫度高5燃燒排污低燃燒排污低6發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率提高發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率提高7發(fā)動(dòng)機(jī)磨損量發(fā)動(dòng)機(jī)磨損量小小8三、氫氣的特點(diǎn)三、氫氣的特點(diǎn)四、氫氣在發(fā)動(dòng)機(jī)上的使用四、氫氣在發(fā)動(dòng)機(jī)上的使用氫氣單獨(dú)作為內(nèi)燃機(jī)燃料氫氣單獨(dú)作為內(nèi)燃機(jī)燃料氫與汽油混合作為燃料氫與汽油混合作為燃料五、氫氣的貯存五、氫氣的貯存金屬氫化物金屬氫化物 高壓容器高壓容器液氫液氫 六、氫氣的安全性六、氫氣的安全性自燃溫度高自燃溫度高密度較小密度較小質(zhì)量輕質(zhì)量輕七、氫