1.前言
节能、环保、安全,是汽车发展的主要趋势,随着燃料资源的耗量增大,2001年我国进口石油量已占国内耗油量的32.5%,超过了国际安全警戒线30%的标准。石油危机已成为现实,新能源的利用和开发势在必行。为此,我国提出了“发展清洁汽车、调整能源结构、减小环境污染、改善大气质量”的政策,汽车燃料的多元化新能源将成为汽车工业发展的必然趋势。
多元化新能源包括如下内容:
(1)代用燃料—压缩天然气CNG、液化天然气LPG已经成熟地推广使用。
(2)醇类(甲醇、乙醇)、生物燃油—正在推广使用。
(4)燃料电池电动汽车—利用氢、氧化学反应生电,成本太高,还未推广使用。
(5)混合动力汽车—已经成熟使用,自备充电功能,续驶里程长,但成本较高。
2.发动机使用性能的三个指标
(1)动力性:最高车速Vmax;加速时间t;最大爬坡度Imax。
(2)经济性:油耗率L/100km或g/kW·h。
(3)净化性:CO、HC、NOX、Pm排放值。
汽车技术的开发、创新和新能源的利用都是围绕着这三个指标进行的,正在日新月异地突飞猛进。
3.代用燃料分类
单燃料(纯烧)和双燃料(与汽油、柴油,掺烧)发动机,已进入了机械和电控联合智能控制领域,它分为:
(1)压缩天然气CNG(甲烷CH4):俗称“沼气”,油气田伴生气体或煤层气体,也可利用秸杆发酵生成。极难液化,为气态燃料,续驶里程较短,需建加气站。
(2)液化天然气LPG(丙烷C3H8、丁烷C4H10):油井气体,石油或煤炭加工的副产品,可加压液化,能量密度大,续驶里程较长,也需建加气站。
(3)醇类燃料—甲醇(CH3OH),又叫“木精”,有毒,是从煤、木材或天然气中加工的下游产品。乙醇C2H5OH,又叫“酒精”,从植物中产生(甘蔗、甜菜、薯类、粮食)资源丰富。它辛烷值高,含氧量大,低污染,纯烧时压缩比可加大。但热值低,有腐蚀性。可“掺烧”或“纯烧”,目前多和燃油混合使用。
(4)生物燃料又叫“绿色柴油”,来源丰富,从野生植物中提炼,或垃圾油、动物油脂中提炼。但十六烷值低(30)粘度大,蒸发性差,雾化性差,热值低。可“掺烧”或“纯烧”,目前多和柴油混合使用。