乙醇發動機

乙醇被認為是最有前途的汽車清潔代用燃料之一，這主要是由於乙醇的理化和熱工性能與汽油接近，並且乙醇可從甘蔗、澱粉植物、野生植物中製取，屬於可再生燃料，因此，乙醇是點燃式內燃機的優異代用燃料。

生產乙醇的原料有甘蔗、甜菜、玉米、薯類、大麥、木屑、樹枝、秸桿及化工原料乙烯等。另外在我國的野生植物資源中如菊芋、土茯苓及橡子等也可以作為生產乙醇的原料。由此可見，生產乙醇的原料來源是十分寬廣的。

由於乙醇適合作為車用發動機的燃料，並可以用農產品做原料生產，因此，一些農產品資源豐富的國家便開始利用本國農產品的資源優勢，進行乙醇的生產加工。美國和巴西是世界上最早將乙醇加入汽油並作為車用發動機燃料的國家，美國生產乙醇的原料主要是玉米，巴西生產乙醇的原料主要是甘蔗。1979年初，美國宣布使用和推廣汽油中加入10%的乙醇，至今，這種稱為gasohol的乙醇汽油(E10)已在美國普遍使用。巴西在1975年就制定並開始實施乙醇汽油全國計劃，第一批汽車使用的混合燃料是22%的乙醇和78%的汽油。由於巴西政府採取了一系列政策鼓勵生產、使用乙醇汽油混合燃料，極大地促進了甘蔗生產、蔗糖加工、乙醇生產及乙醇汽車技術科研和生產的發展，形成了蔗糖、乙醇成套製造技術和乙醇汽車技術的科研和工業體系。幾十年的應用證明乙醇作為汽車發動機燃料應用前景是十分廣闊的。

乙醇是一種輕質、無色、低污染的可燃液體，與水能無限互溶。而變性燃料乙醇是按照國標GB18350一2001質量標準，通過專用設備，特定脫水工藝，生產的含量為99.2%的無水乙醇，再經過變性處理(加入車用無鉛汽油，體積百分含量為1.%一4.76%)后，僅供發動機燃用的燃料。表1為乙醇與汽油主要理化性質的對比。

1)乙醇含氧量高，熱值較低，理論空燃比小，燃燒產物中含有較多的水、較少的二氧化碳。使用乙醇汽油時，發動機的燃料消耗量隨著乙醇摻入量的增加而增加，在燃料辛烷值徠相同的情況下，發動機的動力性也有不同程度的下降。

2)乙醇的沸點低，有助於燃料和空氣混合氣的形成，但它是單一組分，缺少高揮發性的組分，對發動機的起動不利。此外，它的汽化潛熱較大，又不利於它的完全汽化，從而影響混合氣的形成及發動機的起動。

3)乙醇的辛烷值高，抗爆性能好，在汽油中加入乙醇可有效提高汽油的抗爆性。

4)乙醇十六烷值低，著火性能差，在柴油機中燃用時比較困難。

5)乙醇分子中既含有烴基，又含有羥基，所以它既有親烴油(汽油、煤油、柴油等)的特性，又有親水的特性，後者更為強烈。由於烴油與水是互相排斥的，乙醇中混有水分愈多，與烴油的互溶性愈差，分層愈嚴重，因此，在其運輸、保管、儲存和使用過程中，要特別防止其自然吸濕。在柴油機或汽油機中摻燒乙醇，乙醇與柴油或汽油必須均勻混合，最好是均勻混溶，如果醇、油分層，則對燃燒的均勻性和發動機工作過程的均勻性有明顯的影響。這會造成熱效率下降，排污增加，同時增加了發動機的振動、雜訊和機件早期損壞。

此外，乙醇在燃燒過程中會形成乙酸等對金屬有腐蝕性的化合物。乙醇在生產過程中一般會含有酸性物質，受到空氣的氧化或細菌發酵也會產生少量的有機酸，乙醇本身的吸水性使之在儲存過程中含有少量的水分，這些都會對發動機產生嚴重的腐蝕和磨損。

純乙醇發動機的各種排放均要優於汽油機，這也是由乙醇自身的特點所決定的：

l)在同樣功率輸出下，純乙醇發動機的CO排放要比汽油機的少60%，且點火提前角對其的影響微乎其微；

2)相同工況下，純乙醇發動機的HC排放要大大低於汽油機的，且點火提前角對其的影響很小；

3)相同過量空氣係數下，純乙醇發動機的NO排放要比汽油機的少50%；

此外，由於乙醇燃燒不完全還會產生一些微量排放物一乙醛、甲醛、乙酸等。而如果考慮植物光合作用所消耗的CO，則基本上可以認為乙醇發動機對溫室效應的影響為零。

發動機燃用乙醇還應注意以下問題：

1)乙醇燃燒生成的乙酸酸性大大強於汽油燃燒產物的酸性，使用普通潤滑油容易造成發動機磨損，在乙醇發動機中必須採用專用潤滑油來防止這些磨損；

2)乙醇對部分金屬和橡膠具有腐蝕性，必須在發動機上採取相應保護措施；

3)乙醇在抗磨損性能上和汽油無法相比，具體的磨損量需通過可靠性試驗檢證。

乙醇或乙醇汽油混合燃料作為發動機代用燃料，緩和了能源矛盾，受到世界各國，其是第三世界國家的重視；

乙醇有較高的辛烷值，較大的燃燒體積增大率及較強的稀混合氣燃燒能力等，適宜作發動機代用燃料，其不足之處，可用加大點火提前角，增大供油量及提高壓縮比等措施進行改善。

經過改進或調整發動機，使用乙醇或乙醇汽油混合燃料，可得到與汽油相當或略高的輸出功率。比油耗高於汽油，但比能耗比汽油低，熱效率比汽油高，油料成本與乙醇原料來源及生產工藝有關，乙醇燃料的HC蒸發排放比汽油高，排氣中CO，CH排放低於汽油，醛類排放高於汽油。

1.

乙醇或乙醇汽油混合燃料作為發動機代用燃料，緩和了能源矛盾，受到世界各國，其是第三世界國家的重視；

2.

乙醇有較高的辛烷值，較大的燃燒體積增大率及較強的稀混合氣燃燒能力等，適宜作發動機代用燃料，其不足之處，可用加大點火提前角，增大供油量及提高壓縮比等措施進行改善。

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經過改進或調整發動機，使用乙醇或乙醇汽油混合燃料，可得到與汽油相當或略高的輸出功率。比油耗高於汽油，但比能耗比汽油低，熱效率比汽油高，油料成本與乙醇原料來源及生產工藝有關，乙醇燃料的HC蒸發排放比汽油高，排氣中CO，CH排放低於汽油，醛類排放高於汽油。