新能源汽车课件第4章.ppt

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1、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

2、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）

3、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HenryFord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。

4、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、

5、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

6、）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率和冷却发动机的有利因素。（8）热值低，甲醇的热值只有汽油的48％，乙醇的热值只有汽油的64％。因此，与燃用汽油相比，在同等的热效率下，醇的燃料经济性低。（9）沸点低，蒸汽压高，容易产生气阻。（10）腐蚀性大。醇具有

7、较强的化学活性，能腐蚀锌、铝等金属。甲醇混合燃料的腐蚀性随甲醇含量的增加而增加。另外，醇与汽油的混合燃料对橡胶、塑料的溶胀作用比单独的醇或汽油都强，混合20％醇时对橡胶的溶胀最大。（11）醇混合燃料容易发生分层。醇的吸水性强，混合燃料进入水分后易分离为两相。因此，醇混合燃料要加助溶剂。（12）甲醇有毒，会刺激眼结膜，也会通过呼吸道、消化道和皮肤进入人体，刺激神经，造成头晕、乏力、气短等症状。第二节醇类燃料汽车发动机的结构与工作原理