乙醇燃料的特点及使用性能分析

乙醇燃料的特点及使用性能分析
技术与研究
乙醇燃料的特点及使用性能分析
李永平
内容提要:乙醇汽油作为清洁替代燃料近几年来得到快速的发展,但是在推广应用的过程中遇到了一
些问题,本文通过介绍乙醇汽油作为燃料时的物理化学特点,与普通汽油,柴油的理化特性进行对比,得
到乙醇汽油的一些优点和缺点.在此基础上,针对车用乙醇汽油在使用过程中常见的一些问题,分析了问
题出现的原因,提出了具体的解决方法.只要认识到车用乙醇汽油在使用中常出现的问题,并掌握一定的
解决方法,乙醇汽油就能够更广泛的得到推广和应用.
关键词:乙醇汽油辛烷值动力性能
近年来,我国汽车工业迅速发
展,汽车保有量逐年增加.目前汽
车的燃料主要以石油为主,而世界
石油资源日益减少,发动机燃料的
供应将越来越紧张.因此,使用替
代燃料是解决我国石油资源短缺的
重要措施.
另外,车用汽油,柴油造成的
环境污染也日益严重.使用清洁替
可信的密封黏胶条代燃料是减少汽车排放污染的有效
途径.在众多清洁替代燃料中,乙
醇燃料由于具有来源广泛,丰富,抗
爆性好,与石油燃料的理化性能相
近,因而受到更多的重视.但是在
车用乙醇燃料的推广使用中,遇到
些问题,影响了乙醇燃料的发展,
但通过采取有效的措施,可以解决
大部分的困难.
1乙醇燃料与汽油,柴油物理
化学特性的比较
乙醇是一种无透明,易挥发,
易燃的液体.内燃机燃用的石油燃
料(汽油,柴油等)是烃类燃料,而
醇类是烃基和羟基组成的化合物. 这就从化学性质上决定了醇类可以作为内燃机的代用燃料.
从分子组成上来看,乙醇的分
子式为CHCH,OH,含有2个碳原子,6个氢原子和1个氧原子;而汽油,柴油则是碳原子为5~12或10~2l的液态烃类混合物,不含氧元素. 乙醇和汽油,柴油在自身的物理化
学性质上,有相似的地方,也有不
同的地方.
乙醇与汽油,柴油的理化性质
差异主要表现见表1.
(1)从分子结构上看,汽油中
不含氧,而乙醇中含氧,更有利于
促进燃料的燃烧完全,节省燃料. (2)乙醇含氧量高,使燃料燃烧
更加充分,大大改善了尾气排放性
能,CO和CH化合物平均减少了
30%以上.
交通事故现场图(3)从密度上看,它们的差别
不大,混合燃料的密度相近,(乙醇
0.79,汽油在0.72~0.78,柴油在
0.83~0.86),混合后分离的倾向
小.
(4)从沸点看,乙醇沸点(78.4
℃)比汽油(40~210~C)低,因此
在能使汽油沸腾的条件下,乙醇也
能沸腾,这对汽化有利.但它是单
组分,缺少高挥发性的组分,对发土压力盒
动机的起动不利.
(5)从凝固点来看,两者都较
低,在低温环境温度下都能正常使
用.
(6)闪点是在试验室状态下测
量的燃料接触火源时能够着火的温
度,它影响到燃料的运输和存放,使
表1乙醇与汽油,柴油的理化性质比较
理化性质乙醇汽油柴油
分子式CHjCH2OHc5烃类cl._21烃类
分子量46
含氧量/%54.75OO
密度(20℃)/kg?m0.78950.72~0.780.85~0.86 沸点/℃78.440~21O18O~570
凝点/℃一II7.5—6O~一56—55~1O
闪点(闭)/℃15~14—45~一5865~88
粘度(20℃)/mPa?S1.200.28——0.595.0~8.0
汽化热/kJ,kg0.8540.51~0.540.25~0.50
低热值/MJ?kg..26.77845.9~44.442.5~428
着火温度/℃454550~468270~550
火焰传播速度/m?s..0.58~0.58
着火界限/%5.5~18.01.5~7.6
理论空燃化/kg,k8.45I4.7~15.0I4.5~14.6
理论混合气热值/MJ?kg2670278O~2786272~279 十六烷值cN85~2545~65
辛烷值RON~1108O~98~2O
2007-7域弓4硒55
技术与研究
用过程的安全性,乙醇的闪点远低
于柴油的闪点.
(7)从汽化潜热看,远大于汽
油的汽化热,燃料乙醇的汽化潜热
为0.854kJ/kg,汽油为0.31~
0.34kJ/kg,燃料乙醇的汽化潜热
水帘式喷漆房约是汽油的2.7倍,燃料乙醇汽化
时吸收的热量比汽油大得多,这会
引起发动机进气温度降低,增加了
汽车发动机冷起动的困难.
(8)从低热值看,乙醇比汽油
约低40%,(乙醇26.778MJ/kg,汽
油43.9~44.4MJ/kg)因此,做
背缚同样的功,用乙醇汽油耗量要比普
通汽油要多.
(9)从着火温度看,燃料乙醇
约为434*(2,汽油为250~468℃,可见通常情况下乙醇要比汽油更难以点燃,这也增加了使用含醇汽油发
动机起动的难度.
比例电磁铁(10)从理论空燃比看,乙醇比
汽油小,(汽油14.7~15:1,柴油
14.3~14.6:1,乙醇8.45:1).
(11)从抗爆性看,乙醇辛烷值
高,(乙醇ll0,汽油最高98),抗爆
性强,可采用高压缩比,提高发动
机功率,降低耗油量,可抵消因热
值低耗油量大的不足.
(12)从十六烷值看,乙醇十六
烷值低,着火性能差,在柴油机中燃用时比较困难.
2汽车使用乙醇燃料的优缺点
通过以上对比可以看出燃料乙
醇和普通燃料相比各有利弊,但利
弊相抵,相比起来还是乙醇的利大
于弊.乙醇汽油完全可以在汽车发
动机上正常使用.
2.1汽车使用乙醇燃料的优点(1)资源丰富.我国生产乙醇
的主要原料有含糖作物,含淀粉作
物以及纤维类原料,这些都是可再
生资源且来源丰富,因而使用乙醇
燃料可减少车辆对石油资源的依赖, 56域●粕2007-7
有利于我国的能源安全.

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