理论教育 汽车用高辛烷值醇类燃料与高十六烷值二甲醚的应用

汽车用高辛烷值醇类燃料与高十六烷值二甲醚的应用

时间:2023-10-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:汽车燃用石油基燃料造成环境污染,发达国家已经限制汽油中苯与芳烃的含量,使用汽油新配方以减少环境污染。20世纪90年代中期以来,世界各国看好石油基代用燃料,如高辛烷值的醇类燃料是优良的汽油机车辆代用燃料,高十六烷值的二甲醚则是柴油机车辆的代用燃料。4)二甲醚汽化潜热大,是柴油的1.6倍,可大幅度降低发动机最高燃烧温度,降低NOx的排放。

汽车用高辛烷值醇类燃料与高十六烷值二甲醚的应用

20世纪90年代以来,我国汽车工业发展很快,年增长率为12.7%。随着汽车保有量的增加,从1994年起,我国从石油出口国变为石油进口国。汽车燃用石油基燃料造成环境污染发达国家已经限制汽油中苯与芳烃的含量,使用汽油新配方以减少环境污染。各国也在开发合成汽油、合成柴油代替石油基燃料,但成本高,仍存在污染问题。如合成柴油十六烷值较低,芳烃含量高,造成高的炭烟颗粒排放。20世纪90年代中期以来,世界各国看好石油基代用燃料,如高辛烷值的醇类燃料是优良的汽油机车辆代用燃料,高十六烷值的二甲醚则是柴油机车辆的代用燃料。表19-4给出二甲醚与柴油的物化性能指标。

由表19-4可以看出,二甲醚同柴油比较,十六烷值高,由于含氧,理论空燃比低,自燃温度低,燃烧特性好。

国内进行过直喷式柴油机车燃用二甲醚的性能与排放研究,研究结果表明:同柴油相比,二甲醚发动机有高的比功率,比柴油高10%~15%;高热效率,比柴油高2%~3%;低噪声,比柴油机低10~15dB;还具有超低排放性。燃用二甲醚可实现无烟燃烧,NOx排放量为柴油机的30%,CO排放量为柴油机的40%,HC排放量仅为柴油机的50%。燃用二甲醚的汽车的排放完全可达到欧Ⅲ和美国加州超低排放(ULEV)标准,且有潜力达到欧Ⅴ排放标准。

表19-4 二甲醚与柴油的物化性能指标

978-7-111-48866-8-Chapter19-4.jpg

国外也研究了二甲醚在柴油车上的应用,研究发现二甲醚是一种比较适合柴油机使用的代用燃料,二甲醚能够实现发动机高效低排放和无烟燃烧,并能达到超低排放。同柴油相比较,二甲醚的优点如下:(www.daowen.com)

1)二甲醚分子中只有C—O键和C—H键,且含质量分数34.8%的氧,燃烧后生成的炭烟少,并允许采用较大量的废气循环,降低NOx排放。

2)二甲醚十六烷值为55~60,高于柴油的十六烷值,自燃温度低,滞燃期比柴油短,NOx排放少,燃烧噪声比柴油低。

3)二甲醚的低热值比柴油低,但二甲醚与空气的理论混合气热值比柴油高5%(二甲醚为3066kJ/kg,柴油为2911kJ/kg),因此二甲醚发动机功率可以高于柴油机。

4)二甲醚汽化潜热大,是柴油的1.6倍,可大幅度降低发动机最高燃烧温度,降低NOx的排放。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈