浅谈汽车代用燃料的开发和应用前景论文.doc

浅谈汽车代用燃料的开发和应用前景 摘要 随着社会不断发展，能源的缺乏已经成为一个困扰各国乃至全世界的问题，而汽车燃料的消费在其中占有了很大比例，因此汽车使用代用燃料已成为一个广受关注的发展方向。本文主要介绍了现有的各种类型的汽车代用燃料，以及各代用燃料在市场的使用现状，并对各代用燃料的来源﹑特点﹑排放污染状况作了初步的比较，结合我国现有的资源状况做出了一些分析和见解，探讨我国汽车代用燃料的发展方向，以及介绍了国外一些国家使用汽车代用燃料的经验及现状。随着燃料供需矛盾的逐步加大，燃料短缺的问题必将影响到各行各业，使用汽车代用燃料将是一个很好的探索，对其它能源消耗行业也是一种启示，这将为我国在社会主义经济建设中铺平道路。常规车用燃料（汽油、柴油、液化石油气）主要来自石油，石油是不可再生的资源。进入新世纪，对汽车的尾气排放提出了更高的限制要求，从而对汽、柴油质量也提出了越来越高的质量标准，在车用燃料环保、节能、高效的推动下，一些新型汽车代用燃料应运而生，研发和应用新型汽车代用燃料己成为发展新世纪清洁汽车燃料的一大热点。 已面世或开拓中的新型汽车代用燃料主要有：醇类（甲醇和乙醇），生物柴油，二甲醚，天然气合成油，以及燃料电池用氢气、甲醇和清洁汽油。以上各种代用燃料均处于不同的应用和发展阶段。 摘要 2 关键词 2 第1章 代用燃料的种类分析 4 1.1.氢气(H2) 4 1.2.甲醇 4 1.3.天然气(ng) 4 1.4.液化石油气(lpg) 5 1.5.二甲醚 5 1.6.燃料电池 5 第2章 各代用燃料的开发与使用前景 5 2.1.氢气(H2) 5 2.2.甲醇 6 2.3.天然气(ng) 7 2.4. 液化石油气(lpg) 8 2．5.二甲醚 10 2.6.燃料电池 11 结论 15 参考文献： 17 致谢： 18 第1章 代用燃料的种类分析 1.1.氢气(H2) H2主要用作宇宙飞船、航天飞机等尖端科技产品的燃料，现发展到应用在汽车上。燃氢发动机可在空气过量系数(λ)较大的范围内稳定燃烧，点火能量低，不到汽油最低点火能量的1/10，且氢燃料的火焰传播速度快，低温下易起动。汽油车较易改成H2车，其排放物主要是H2o、n2、o2和少量nox。主要缺点为沸点低(约-253℃)，H2以液态方式储存时成本高，易受外部温度影响而蒸发，不适宜长期储存，还有爆炸、回火、早燃等问题尚待解决。若解决了成本及储存等问题，则有可能批量使用。 1.2.甲醇 甲醇是从天然气、石油和煤炭中提取的，其中一半以上来自天然气。甲醇具有高辛烷值、低发热量、低污染和无排烟等特点。甲醇燃烧完全，可减少20%~50%hc的排放，设计先进的发动机可减少90%，颗粒物及nox排放也很低。此外，其挥发性低，加油和行驶过程中蒸发损失小。目前，商用甲醇主要为m85(80%甲醇+15%汽油)和m100，m100性能优于m85，具有更大的环境优越性。甲醇毒性大，有腐蚀性，其生产过程是从能源的一种状态转换到另一种状态，能源利用率低。 1.3.天然气(ng) ng的主要成份是甲烷(一般为83%~99%)及少量烃类和co2等。ng的使用形式主要有压缩天然气(cng，150mpa~120mpa)、液化天然气(lng,-162℃)及能量密度很小的吸附天然气(ang)。 ng具有较高的辛烷值，与汽油相比，燃烧更完全。据美国epa报告，ng汽车可以降低40%的hc排放，50%的co排放，无排烟，而且排放的hc化合物90%为甲烷类物质，光化学反应低，现有技术尚可进一步降低污染物的排放。完全符合各国有关的环境排放标准。ng汽车噪声小。 lng制造成本相对较高，其储存容器的绝热性(甲烷易蒸发，沸点-162℃)是制约其发展的重要原因之一。但ng一般比汽油、柴油价格低。 1.4.液化石油气(lpg) lpg的主要成份是丙烷及少量丁烷、乙烷和极少量戊烷。lpg辛烷值较高，燃料费比液氢、酒精、汽油、柴油等便宜，co、nox等气体排放量低于内燃机汽车，基本上不排黑烟和颗粒物(pm)，且所排气体无臭味，发动机工作噪音低，完全能满足2000年对现代汽车的使用要求。有试验表明，在90km/h~120km/h行驶状态下，能量消耗下降了6%~10%，hc排气污染下降了49%，co排放量下降了91%，nox下降了16%。 1.5.二甲醚 二甲醚具有优良的燃烧性能，清洁，十六烷值高，动力性能好，污染少，稍加压即为液体易于储存，作为车用替代燃料，具有天然气、甲醇、丙烷、丁烷、柴油等不可比拟的综合优势。常规的发动机代用燃料如LPG、天然气、甲醇等的十六烷值都小于10，只适用于点燃式发动机。二甲醚的十六烷值（55~60）甚至高于柴油（40~55），具有优良的压缩性，非常适合于压燃式发动机，是柴油发