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小型汽油机乙醇汽油适用性与排放研究

2018-05-14徐仪

科技风 2018年35期
关键词:适用性

徐仪

摘 要:乙醇汽油是新型的清洁燃料,可以有效的解决石油短缺问题。乙醇汽油的使用,不仅可以节约一定的汽油资源,还能有效的减少排放气体对空气的污染。随着小型汽油机使用的增多,对汽油的消耗量也就相对较多,本文通过分析乙醇汽油的特点,探討其作为替代燃料在小型汽油机中的适用性以及排放问题。

关键词:小型汽油机;乙醇汽油;适用性;排放问题

随着科技的进步,我国现有的小型汽油机使用量较大,包括摩托车以及农用小型机械,这就加大了我国石油的进口需求。为此,我国提倡更多的使用乙醇汽油,以此来减少汽油的使用量。在控制汽油机排放问题上,乙醇汽油的使用,大幅度的减少了有害气体的排放,有效的缓解对空气环境的造成的压力,减少有害气体对人类造成的伤害。

1 乙醇汽油

乙醇汽油是混合型燃料,是将燃料乙醇与汽油掺和在一起使用。乙醇与汽油按照比例进行混合,可以很好的替代汽油作为燃料。乙醇就是我们生活中常见的酒精,可以通过粮食等制作而出,属于可再生资源。乙醇中氧原子较为丰富,可以促进汽油的充分燃烧,排放也更加清洁。同时乙醇还具有良好的清洁作用,对小型汽油机的气门以及火花塞都起到净化的作用。乙醇汽油充分燃烧后可达到的温度较高,放出的热量较大,可以满足小型汽油机的动力,不影响小型汽油机的使用性能,同时其燃烧所排放的气体相对于汽油来说,可以有效的减少二氧化氮以及一氧化碳的排放。现阶段的温室效应还没有被有效的控制,所以乙醇汽油是当下燃料资源的重点研究对象。随着乙醇汽油技术的完善,使节约石油资源得以实现,同时还可以带动着农业的发展。

2 乙醇汽油在小型汽油机中的适用性分析

2.1 动力性

因为乙醇汽油是由90%的汽油以及10%的燃料乙醇所构成,汽油燃烧的热值比乙醇要高,但是乙醇中存在着丰富的氧元素,因此乙醇汽油燃烧所需的空气量比纯汽油燃烧需要的空气量少一半,其混合气热量基本相同,所以在动力性能上来看,使用乙醇汽油的小型汽油机与使用纯汽油的小型汽油机相对比,其动力性能相差不大。其转矩与功率都与使用纯汽油时相近,因此将乙醇汽油作为小型汽油机的燃料,可以满足其动力性。

2.2 经济性

乙醇是可再生资源,其制取难度相对较低,成本较少,在与汽油混合使用时,在一定程度上减少了汽油的消耗。正常情况下,乙醇汽油的燃料消耗量较大,但是热效率值却并不低。同时乙醇更加容易汽化,乙醇汽油的使用可以有效的降低进气温度,对增加进气量以及提高发动机功率都有着较大的帮助。乙醇汽油的有效热效率比汽油高,可以获得较好的燃料经济性。乙醇多以农作物经过发酵等制得,在对其进行脱水处理,使其能作为燃料,乙醇的需求量加大,可以间接的推动农业发展,具有一定的经济性。

3 乙醇汽油的排放问题

许多汽车以及小型汽油机的使用,增加了尾气等有害气体的排放,特别是我国的小型汽油机数量越来越多,环保减排是我国现阶段首要解决的问题。针对废气排放问题上,使用乙醇汽油进行相应的控制。乙醇中含碳量较小,能够实现完全燃烧,当乙醇汽油燃烧完全后,就可以大幅度的减少一氧化碳以及碳氢化合物的排放。乙醇汽油的热值相对较低,其不需要过高的燃烧温度,还能实现氮氧化合物排放量的减少。同时乙醇汽油还存在乙醛排放问题,而未燃乙醇排放与汽油基本相当,并且乙醇含量的增加对未燃乙醇的排放影响较小。将乙醇汽油作为小型汽油机的燃料时,仍会存在排放问题,为此我们就需要在技术上加以改进,使得排放问题能被控制。

4 乙醇汽油燃烧和排放控制

4.1 催化转化器

在小型汽油机中,使用乙醇汽油时要增加催化转化装置,是控制排放问题的必要装置。当小型汽油机处于较低转速时,催化器可以有效的减少一氧化碳的排放,但是高负荷的工作时其净化效率效果就会相应的减少。催化器的净化效率与乙醇的含量、发动机的负荷和转速有关。催化转化器的使用,能够实现甲醇、甲醛和乙醛零排放。

4.2 压缩比和点火时刻

通过对乙醇与汽油的化学性质进行分析,我们可以发现乙醇的辛烷值要比汽油高的多,在使用乙醇汽油时,就能大幅度的提升小型汽油机的抗爆性能。因此,我们可以增加小型汽油机的压缩比,进而实现发动机输出功率的增加。此外可以对点火时刻进行控制,通常采用推迟点火时刻的方式来提升发动机的功率。功率的提升,可以实现燃料的完全燃烧,从而提升小型汽油机的排放性能。

4.3 优化燃料供给系统

在小型汽油机使用乙醇汽油时,特别要注意乙醇的亲水性,乙醇时非常容易溶于水的,而汽油却是可以与水进行分离的,因此在注入乙醇汽油时,应对油箱内进行一次检查,以防止乙醇汽油与油箱底部可能存在的沉淀积水互溶,使油中水分超标,影响发动机的正常工作。为了使发动机的动力性、燃油经济性和排放性能实现最优化,应当对燃料供给系统重新进行优化匹配。

4.4 废气再循环控制技术

乙醇汽油的燃烧效率较好,在处理废气问题上,可以将部分废气循环到小型汽油机的进气管道,因为废气具有较高比热值以及不燃烧的特性,废气的循环可以实现降低发动机的燃烧温度,有效的控制乙醇汽油燃烧后所排放的碳氧化合物以及氮氧化合物。

5 结语

乙醇汽油具有较好的发展前景,是节约石油资源的重要研究对象。乙醇资源较为丰富,是可再生资源,将其与汽油混合使用就有一定的经济性。目前我国在小型汽油机使用乙醇汽油上仍存在许多不足之处,因此目前急需解决这一问题,使乙醇汽油这种清洁型能源能够更好的适用到小型汽油机中,减少排放给空气环境造成的污染,并以此来提升人们的生活水平。

参考文献:

[1]林漫群.小型汽油机乙醇汽油适用性与排放研究[D].天津大学,2007.

[2]任洪娟,马其华,蔡龄丰,孙琪.醇类燃料对通用小型汽油机性能影响的研究[J].小型内燃机与摩托车,2010,39(03):79-81.

[3]李岳林,杜宝杰,李薛,刘省波,郭美华.汽油机燃用乙醇/汽油混合燃料的研究进展[J].小型内燃机与摩托车,2009,38(02):85-87.

[4]邓宝清,李理光,刘巽俊,刘志敏,王惠萍.小型发动机燃用汽油、乙醇和LPG燃料的排放对比[J].燃烧科学与技术,2003(03):247-250.

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