新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展其趨勢畢業(yè)論文doc資料doc資料(編輯修改稿)
2025-07-16 02:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 在必行。國內(nèi)外研究，使用的清潔燃料有CNG、LPG、二甲醚(DME)、醇燃料、氫及植物油酯(生物柴油)。考慮到我國LPG 資源有限，民間生活用LPG(液化石油氣)的一部分還要靠進(jìn)口。氫氣是公認(rèn)的清潔燃料，只是要解決如何廉價制造及儲存的問題。同時考慮文章篇幅不宜太大，所以本文主要對CNG、DME、及醇燃料進(jìn)行分析比較。 4．1990年美國能源部門以每天代替一百萬桶汽油為目標(biāo)，對改用醇燃料汽車、天然氣汽車及電動汽車所需的費(fèi)用(單位：10億美元)進(jìn)行了測算表明，用醇燃料代替汽油所需的費(fèi)用是最低的 。[27] 由于常規(guī)燃料汽車的有害排放物對大氣的污染，使人們患呼吸系統(tǒng)、血液循環(huán)、神經(jīng)系統(tǒng)及癌癥的概率日益增大，影響了生態(tài)環(huán)境，帶來了經(jīng)濟(jì)損失，在上述分析比較中，將上述危害給社會增加的負(fù)擔(dān)損失，分成低費(fèi)用及高費(fèi)用兩類?？紤]了有害排放物影響因素后，使用清潔燃料或電力驅(qū)動后，每公里平均總費(fèi)用比使用汽油時增加的幅度(％)減少了，而且使用醇燃料時增加的幅度是最低的，比使用天然氣時低。．2國際上日益重視可再生醇燃料等生物燃料1973年石油危機(jī)后很多國家投入大量的人力、財力及物力。對醇燃料進(jìn)行研究及應(yīng)用，為了交流研究成果及使用經(jīng)驗，1976年瑞典發(fā)起在斯德哥爾摩召開了首屆國際醇燃會議(1SAF)，每隔2～3年召開一次，1998年在北京召開了第12屆，2002年在泰國召開了第14屆，前面幾屆論文主要集中在用煤或天然氣制甲醇及甲醇的應(yīng)用，以后乙醇的論文逐漸增多，而且更多地關(guān)注用生物質(zhì)制甲醇、乙醇以及生物質(zhì)燃料的開發(fā)及應(yīng)用，除了ISAF外，國際上還經(jīng)常召開生物質(zhì)燃料的專門學(xué)術(shù)會議。 第13屆國際醇燃料會議的主題是“地球的生存環(huán)境”——實施可持續(xù)發(fā)展的運(yùn)輸系統(tǒng)，會議較明顯地轉(zhuǎn)向討論如何降低CO2排放、乙醇燃料的生產(chǎn)及應(yīng)用以及在柴油機(jī)上應(yīng)用乙醇等，第14屆會議的主題是“可持續(xù)發(fā)展的能源在21 世紀(jì)中的作用”，會議上共發(fā)表了82篇文章，其中大約59篇文章是與乙醇有關(guān)的，乙醇更加受到國際上的重視。為了降低CO2等排放及彌補(bǔ)石油燃料的不足，歐州要求減少礦物燃料的使用，到2005年要求生物燃料(主要指乙醇及生物柴油)占整個燃料消費(fèi)量的3%，為此要增加乙醇的產(chǎn)量5～6倍。到2010年生物燃料的使用量要達(dá)到6%，一些國家加大將植物纖維通過酸解、酶解、發(fā)酵制取甲醇、乙醇的研究試驗工作，預(yù)計到2008年這一技術(shù)將達(dá)到廉價制取醇燃料的商業(yè)化要求，在經(jīng)濟(jì)上可與汽油相競爭。[28]由于柴油機(jī)用途廣，功率范圍比汽油機(jī)寬得多，比油耗比汽油機(jī)低，小排量汽車愈來愈多采用柴油機(jī)作動力，柴油機(jī)摻燒醇燃料可以明顯地降低排氣煙度、微粒及NOx，使柴油機(jī)容易達(dá)到嚴(yán)格的排放法規(guī)要求。因此，國外在柴油機(jī)上摻燒醇燃料以及改用100%醇燃料的專用車輛也愈來愈多，并與使用其它燃料進(jìn)行比較。例如最近美國代用能源技術(shù)公司對汽車使用CNG及E10進(jìn)行比較的結(jié)果表明，使用E10比使用CNG的好處要多。[29][30] 瑞典對城市公共汽車使用不同燃料對環(huán)境及人們健康影響的試驗研究結(jié)果表明[29]：①柴油機(jī)的NOx排放高，使用CNG 較低，而使用乙醇時的NOx 排放居于兩者之間；②未經(jīng)過濾處理的柴油機(jī)排氣中碳煙微粒高，有較大的致癌潛在危險，使用乙醇及CNG 比僅用氧化催化后處理的柴油機(jī)還要低些；③CNG 的溫室氣體排放比柴油高，而使用生物乙醇燃料的溫室氣體排放最低。5 代用燃料性質(zhì)的分析比較 幾種燃料的分析天然氣是以甲烷(CH4)為主與丙烷、丁烷等的混合物氣體。二甲醚是簡單的醚構(gòu)成物，在常壓下為氣體。甲醇及乙醇是碳?xì)浠衔?CH)與羥基(OH)結(jié)合的單一化合物，醇是烴分子中的氫原子被羥基取代后的生成物，其通式為CnH2n+1OH。而汽油及柴油是多種碳?xì)浠衔?烴)的混合物。 ．2甲醇及甲烷等 甲醇及甲烷只含1個碳原子，乙醇及二甲醚含2個碳原子。甲醇含50%的氧，%的氧。汽油中烴類含5~12個碳，柴油的烴則含更多的10~26個碳原子。因此，代用燃料的C/H原子量比汽油及柴油的小得多，這樣有利于燃燒充分。 幾種燃料性能的比較醇燃料比汽油重但比柴油輕，液態(tài)的二甲醚最輕，它們的凝固點比汽油及柴油低得多。粘度比汽油大，但比柴油小，這些性質(zhì)對供油過程及供油系零件磨損有影響。對內(nèi)燃機(jī)動力性產(chǎn)生重要影響的低熱值，二甲醚、醇燃料比汽油及柴油低得多。由于含氧理論空燃比低，理論空燃比下的混合氣熱值，醇燃料和汽油柴油基本一樣，而天燃?xì)獾囊托?醇燃料的氣化潛熱比汽油、柴油大3~4倍，這對內(nèi)燃機(jī)低速、低負(fù)荷時的工作過程產(chǎn)生不利的影響。天然氣(液態(tài))及二甲醚(液態(tài))的氣化熱比汽油及柴油也要高一些。醇燃料的辛烷值高而16烷值低。有利于在汽油機(jī)上使用，而在柴油機(jī)上使用的技術(shù)難度較大。二甲醚則相反，16烷值比柴油還高，有利于在柴油機(jī)上使用。天然氣的辛烷值也較高。 代用燃料的著火極限寬，有利于使用稀燃技術(shù)，提高內(nèi)燃機(jī)的熱效率，降低有害物的排放。天然氣及醇燃料的自燃溫度比汽油及柴油的高。代用燃料蒸汽壓和沸點與汽油及柴油不同，都會對內(nèi)燃機(jī)及汽車的性能產(chǎn)生不同的影響。 6 不同燃料的排放性能國際能源機(jī)構(gòu)(IEA)委托芬蘭國家試驗研究中心進(jìn)行的試驗評估結(jié)果表明，M85的常規(guī)排放物比汽油低得多，比LPG及CNG也低些，其余的則高于汽油。當(dāng)醇燃料產(chǎn)量不大，較方便的方案是內(nèi)燃機(jī)不變動，使用低比例醇/汽油混合燃料，如果汽車加不到混合燃料，還可以改用汽油工作。由于影響內(nèi)燃機(jī)及汽車排放的因素多，使用混合燃料后排放如何變化沒有規(guī)律。國內(nèi)在CA15及EQ6100汽油機(jī)上分別使用M1M20和汽油的排放普遍有所降低。一般來說，汽油機(jī)不作任何變動，使用低比例含氧醇燃料與汽油的混合燃料后，由于稀釋效應(yīng)，改善了燃燒性能，普遍會降低CO的排放，如果最高燃燒溫度比用汽油時升高，則會使NOX的排放量增加，而HC的排放則可能增加或減少，這決定于燃料的成分及內(nèi)燃機(jī)工作過程的溫度情況。無論是汽油機(jī)或柴油機(jī)改用甲醇或乙醇進(jìn)行優(yōu)化后，排放都會低于原機(jī)水平，容易達(dá)到嚴(yán)格的排放法規(guī)。美國西南研究所(SRI)，并與超低排放標(biāo)準(zhǔn)(ULEV)進(jìn)行比較，達(dá)到了嚴(yán)格的ULEV標(biāo)準(zhǔn)要求。瑞典斯堪尼亞汽車集團(tuán)對城市汽車使用不同燃料后的排放試驗結(jié)
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