1.什么是替代燃料
替代燃料指的是可以代替传统化石燃料来推动生活生产的新型燃料。为解决能源危机问题和实现
“碳达峰”和“碳中和”的目标,各国科研工作者都在积极寻找石油的替代品,替代燃料的开发和利用也因此成为了研究热点。
2.替代燃料的参数
(1)替代燃料的氧含量、自燃温度、辛烷值(火花点火发动机)、十六烷值(压燃式发动机)、与汽油或柴油的互溶性和稳定性(作混合燃料使用时)。
(2)低热值,化学计量空燃比。
(3)燃料的粘度与润滑性。
(4)与弹性密封材料的兼容性。
(5)燃料本身即燃料排放物的毒性。
(6)燃料本身的生物降解性。
3.车用替代燃料的主要类型
(1)氢气:氢气极易扩散和燃烧,火焰传播速度也极快,且氢气在氧气中完全燃烧后生成水,对环境的影响几乎为零,并且其制取方式有多种,包括电解水制氢、天然气重整制氢、生物制氢以及太阳能、风能制氢等,来源广泛,满足车用替代燃料可持续再生的要求。报告氢气在生产、运输和储存中都要求有极高的密封性,使用过程会面临极大的安全性挑战。
(2)甲醇:甲醇作为一种替代燃料,在燃烧过程中可充分利用其含有氧原子、辛烷值高、高抗爆性、高汽化潜热以及相对于汽油的高火焰传播速度等特性,增大压缩比提高充量系数,缩短燃烧滞燃期,进而提高燃烧热效率,减少因排气而造成的能量损失。
而甲醇应用于发动机上的燃烧利用方式有两种:第一是改装汽油机,直接将甲醇喷入改装后的内燃机中燃烧放热,热能转化为机械能对外输出有用功;第二是通过甲醇分解产生氢气,然后以氢气为基础制作氢燃料电池组产生电能,进而驱动车辆运行。
(3)天然气:天然气是一种混合物气体,主要成分为甲烷,含有少量的乙烷和丙烷以及硫化物惰性气体等,多存在于油田和天然气田。
天然气作为替代燃料应用于内燃机,因气化温度低、高辛烷值特性,可与空气迅速混合均匀。通过提高内燃机的压缩比可提高燃烧热效率。天然气的自燃温度相比汽油和柴油高,在运输使用时也更加安全。不过由于天然气本身可压缩,在进气道喷射方式下,其在喷射过程中会发生气体膨胀而降低发动机的充量系数,导致发动机功率较汽油机有大约15%的下降。而且天然气中含有微量的硫化物,会导致气缸壁、气门以及气门座的磨损和腐蚀。
以上就是有关于替代燃料的定义、参数及车用替代燃料的主要类型的全面梳理,如果还想了解更多替代燃料的相关内容,敬请关注三个皮匠报告的行业知识栏目。
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