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1、发动机代用燃料的发展目前，汽油机和柴油机依然是车用发动机的主要机种。而汽油和柴油都是不可再生资源。随着汽车工业的迅猛发展，对石油的需求量越来越大。我国从1993年起，已由石油输出国成为石油进口国，到2000年，进口石油已达6300万t，可以预计，随着国家经济的发展，石油进口量还会增加。据美国能源部和世界能源理事会预测，全球的石油产量在2010~2025年间将达到最大值。全球矿物燃料资源的预测生命期，石油为40年，天然气为60年，煤为220年。日趋严重的能源危机对发动机的常规燃料提出了新的挑战。同时，由于世界汽车保有量的增加和各国对环保的重视，车用发动机面临着既要继续提高现有性能，又要降
2、低排放的双重压力。而发动机的排放成分除与发动机的燃烧过程组织有关外，还与发动机的燃料有直接的关系。汽油和柴油在改善废气的有害排放方面可做的工作已经相当有限，许多国家目前已把研究的目光转向寻求污染较小的代用燃料，这一方面可有效地减少废气的排放，另一方面也可保存原油产品和保护能源。所谓代用燃料,是指能够取代或部分取代目前内燃机传统燃油(汽油、柴油、煤油)的燃料。良好的代用燃料应能满足下列要求:资源丰富、价格适宜;燃料的热值尤其是混合气热值能满足发动机动力性能的要求;能满足车辆起动性能、行驶性能以及加速性能等方面的要求;能量密度较高、储存运输方便;发动机的结构变动较小、技术上可行;现有的燃料
3、储运分配系统能用得上;对人类健康、环境保护以及安全防火等无有害的影响;对发动机的寿命以及可靠性没有不良影响。已开发的代用燃料有气态烃(压缩天然气(CNG)、液化天然气(LNG)、液化石油气(LPG))、醇燃料、二甲醚、生物柴油、氢、燃料电池等。下面足以介绍一下每种代用燃料的发展状况。天然气：天然气(NaturalGas，简称NG)是一种无色、无味的气体，90％以上成分为甲烷(CH4)。由于天然气拥有资源丰富、污染很小、经济和安全上的优势，从而得到了大力地推广，它是一种很好的清洁燃料。天然气具有如下比较突出的优点：(1)着火极限宽。(2)抗爆燃性能好。(3)排放污染小。(4)发动机寿命延
4、长(5)燃料经济性好，使用费较低。(6)安全性高。正是由于天然气汽车具有上述优点，在世界日益重视环境保护、车辆安全性能和经济性能的背景下，天然气汽车的发展前景越来越广阔。作为车用燃料的替代品，天然气根据其存在形式不同，分为压缩天然气(CompressedNaturalGas，简称CNG)液化天然气(LiquefiedNaturalGas，简称LNG)。压缩天然气是将天然气经过脱水、脱硫净化处理后，经多级压缩至20Mpa左右存贮在气瓶中，使用时经减压器减压后供给发动机燃烧即可。现在天然气汽车中运用最为广泛的就是CNG，它的技术要求较LNG要低，但也存在一些问题，如续驶里程小等缺点。液化天
5、然气是将天然气经过一定工艺，使其在162℃左右变为液态，存贮在高压气瓶中。由于液化天然气对贮存技术要求较高，使得贮存容器的成本高，这从一定程度上限制了液化天然气汽车的发展。但由于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均优于压缩天然气，能解决压缩天然气汽车存在的一些问题，所以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。而为了解决动力性不足的缺点，现在天然气发动机一般采用提高充量系数、稀薄燃烧和增压中冷、提高压缩比以及采取优化燃烧室结构和喷油提前角等技术，相信天然气发动机能成为即汽油机和柴油机之后的又一主流。醇类燃料：1、甲醇燃料甲醇的理化特性同汽油较为接
6、近,并且由于甲醇与汽油的相容性好,所以容易实现各种比例的掺烧。一般以低比例5%~30%掺烧为多(M5~M30),高比例掺烧可达85%(M85)。使用甲醇汽油可使尾气中的CO和HC的排放量明显降低(根据美国APlRP研究报告,M85汽车可使CO下降13%,HC降低31%),因此,目前世界各大汽车厂都在积极研究开发不同方案的甲醇燃料汽车,低比例甲醇汽油已在美国、法国、意大利等国家商品化。由于甲醇与柴油的理化性质差别较大,与柴油的相容性也较差,因此柴油机掺烧甲醇的研究主要集中在掺烧方式上。目前概括来说有熏蒸法、双燃料系统法和乳化液法3种掺烧方法。采用熏蒸法和双燃料系统法时,汽车和发动机的结构
7、变化较大,所以不易在现使用的柴油车上推广。采用乳化液法时,发动机结构可以不做变动而掺烧甲醇燃料,比较易于推广应用,但目前尚未研究出性能好、价格廉的助溶剂。甲醇毒性问题一直很受人们的关注,在七五期间,我国对甲醇对人体健康的影响等课题作了研究。结论是,对接触甲醇燃料人群,只要遵守操作规程,没有发现人体健康有异常。目前,关于甲醇毒性问题仍存在较多争论,因此对甲醇的毒性问题仍有必要进行深入研究。2、乙醇燃料车用乙醇汽油是将燃料乙醇与普通汽油按一定比例调
