车用替代能源动力性,排放性研究

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1、!装备制造技术"!""#年第$期车用替代能源动力性、排放性研究黄华，邱森，李献菁，黄锦成（广西大学机械工程学院，广西南宁530004）摘要：能源问题与环境问题直接影响了替代能源的发展，本文介绍了目前已推广应用的和正在研究的替代能源，就其动力性、排放性进行分析，并展望了未来的前景。关键词：替代能源；代用燃料；动力性；排放性中图分类号：U473文献标识码：A文章编号：1672-545（X2006）04-0029-03前言动机的寿命及可靠性没有不良影响。目前，已经推广使用的和正在研究的替代能源主要可分为如下几类，见表1。随着经济的发展，能源

2、消耗越来越大，不可再生的石化能表1替代能源源储量越来越少。据统计，目前世界石油可开采量为1386亿燃气燃料主要分为液化石油气’()*+和压缩天然气#,-*$吨，估计可使用到2050年。近年来，由于市场需求增加，加上国际局势不稳定，导致油价不断上涨。2006年初，纽约国际原醇类燃料最具代表性的是甲醇和乙醇油期货价格已突破每桶70美元。我国的石油资源相对贫乏，2005年原油进口量达到1.3亿吨，居世界第二位，石油对外依二甲醚简称./0%含氧燃料%最清洁燃料%气体存度达到40%。能源安全令人担忧，能源短缺已成为制约我国经济发展的重要因素。生

3、物柴油含氧燃料%可从植物油或动物脂肪中提取排放污染始终伴随着能源消耗，国家环保总局对全国322氢能和电能主要以燃料电池和电池的形式体现个城市空气质量调查报告表明，233个城市（占调查总数的72%）空气质量相当或低于三级标准，没有一个城市空气质量达到一级标准。调查同时表明，汽车尾气是环境污染的主要来除氢能与电能使用专门动力外，其他代用燃料都能直接源，在北京、上海，有害气体排放总量的70%来自汽车尾气。或改进后在发动机上使用。为便于比较，表2列举了代用燃料与柴油、汽油的物理特性。1车用替代能源2替代能源的性能汽车是石油产品的主要用户，汽油

4、与柴油的消耗量约占石油消费总量的40%。我国每年汽车销量呈两位数增长，20052.1液化石油气(LPG)年汽车销售量达到创记录的592万辆；过去10年间石油消费!%&%&动力性量年均增长6.7%，而同期的石油产量年均增长仅为1.75%。巨液化石油气(LPG)来源于石油炼制和油田伴生气。实际应大的燃料消耗不仅对日益枯竭的石油能源造成巨大压力，同用中，只要对汽油机供油管路进行改进，就能燃用LPG。我国时排放了大量的污染物，如NOX，HC，CO，PM等等，这些污染自1985年首先在上海出现液化气燃料汽车和加气站之后，北物严重威胁人类生存与发

5、展。有鉴于此，各国纷纷制定了严格京、广州、深圳、哈尔滨等地先后开展了桑塔纳、捷达等车型燃的排放法规来限定汽车尾气排放。目前，欧洲已经执行了Ⅳ号用液化气的改装试验。目前，北京和上海已经分别改装了1.2标准。我国北京由于奥运会的需要，已执行了欧洲Ⅲ号标准，万辆和1.1万辆LPG汽车。在国内广泛推广应用的是LPG-汽全国大部分地区执行的是欧洲Ⅱ号标准。油双燃料动力。实验表明，LPG具有高的抗爆性（辛烷值高）和面对能源短缺与日益严格排放法规，寻求资源丰富、环境与汽油至少等值的动力性能，并且其不含铅和芳香族有机化友好和经济可行的替代能源，已成为

6、亟待解决的重大问题。经合物，燃烧更充分，汽车发动机噪音小，磨损小，发动机无爆震过多年研究，人们发现良好的代用燃料应该满足以下要求：a、现象，汽车运行平稳。资源丰富，价格合适；b、燃料的热值能够满足内燃机动力性能比例与汽油、柴油混合燃烧。甲醇、乙醇与汽油掺烧已经获的需要；c、能够满足车辆起动性能、行驶性能及加速性能等方得推广，在巴西、美国尤为成功。我国一些甲醇、乙醇资源丰富面的要求；d、能量密度较高、储存运输方便；e、对发动机结构变的地区及农村地区，已经推广了在汽油中添加体积比。动小，技术上可行；f、燃料在现有的储运分配系统中能够用得2

7、.1.2排放性上；g、对人类健康、环境保护及安全防火等无有害影响；l、对发研究表明，如果LPG在汽车上合理应用，即供气装置与发作者简介：黄华（1979－），男，广西宜州人，在读硕士研究生，主要从事内燃机代用燃料方面的研究。收稿日期：2006-09-15!1<=>&?%@’A8B’>CBDA>$&’EF@DG’HIHEJKHLMN9227火界限；乙醇辛烷值高于汽油，改表2代用燃料及汽油、柴油热物理特性比较善了燃料的抗爆性，可以进一步提高汽油机的压缩比，从而提高发动机的动力性；但随着乙醇比例的不断增加，单位质量热值降低，燃烧温度低，动力性

8、下降，低温时发动机启动困难。2.3.2排放性西安交大的研究人员对M10混合燃料与汽油进行排放比后发现：CO和HC排放有所改善，NOX排放相当；低工况下，M10混合燃料会产生一定量的甲醛，在高负荷工况下则为0。动机进行了最