新能源汽车 教学课件 作者 臧杰 4.pptVIP

第四章 醇类燃料汽车  第一节 概述 第二节 醇类燃料汽车发动机的 结构与工作原理 第三节 醇类燃料汽车维护 教学目的和要求： 了解醇类汽车分类、掌握工作原理、特点、发展趋势。 本章重点： 醇类汽车特点 本章难点： 教学内容要点： 第一节 概述 一、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。  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。 2．醇类燃料的分类 （1）按组成成份和性质分类 主要是指甲醇（CH3OH）和乙醇（C2H5OH） （2）按在汽车上应用分类 掺烧 纯烧 改质 1）掺烧 是在汽车上的主要应用方式, 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。 掺烧的主要方法有三种 : 混合燃料法:常用,甲醇、乙醇与汽油的混合 燃料分别用MX和EX表示。 薰蒸法: 双供油系统法 :仅用于柴油机上。 一般情况主要针对醇类燃料与汽油的掺烧。 2）纯烧 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；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 3）改质 现在主要是指醇类燃料的改质。 甲醇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[92.1％(V/V)]的燃料。 3．醇类燃料的现状 1909年，美国人Henry Ford设计并制造了世界上第一辆燃用乙醇的汽车。20世纪20～30年代美国、巴西、德国、法国、新西兰等国先后将乙醇与汽油的混合燃料用于汽车。 20世纪70年美国重点开发燃烧M85、M100的专用甲醇燃料汽车。德国、瑞典、新西兰等国先后曾推广使用含15％甲醇的M15汽油。 1998年12月世界汽车制造商组织联合发布的“世界燃料规范”中要求“不允许使用甲醇”；2000年4月新一版的燃油规范中，再次明确要求“不允许使用甲醇”。 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。 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，对人体的大脑神经有麻痹作用。 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。 （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。 （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