当前课程知识点：汽车发动机原理 > 第十章：新燃烧模式与替代燃料发动机 > 10.10 乙醇发动机 > Video
同学们好
这节课我们学习乙醇燃料发动机
乙醇主要来源于含淀粉类
及糖类植物的果实和秸秆
是一种生物燃料
其制备过程如图所示
由水解 发酵 蒸馏
预浓缩等几个过程制备得到
像甲醇一样
乙醇也具有辛烷值高
含氧量高以及
与汽油互溶性差的特点
但腐蚀性和对人体毒性
要比甲醇轻得多
因此更适宜作汽油的替代燃料
而作为柴油的替代燃料
则有显著的降低碳烟效果
另外
乙醇也被用作辛烷值添加剂
替代甲基叔丁基醚
来提高汽油的辛烷值
乙醇在汽油机上的应用
低比例乙醇汽油
可以允许发动机不作任何改动
这也是混配10%乙醇的燃料E10
目前在世界上应用最广泛的原因
巴西以甘蔗渣为原料生产燃料乙醇
于1970年代开始乙醇汽油的商业化应用
目前所有市售汽油中
都加入了不同比例的乙醇
如E15 E20和E25
或者使用任意比例乙醇
灵活燃料汽车
美国以玉米为原料生产乙醇
以E10和E15乙醇汽油为主
也有少量E85
这种高比例的乙醇汽油
如图所示
是仅次于巴西的乙醇汽油应用大国
我国目前有黑龙江 吉林 辽宁
河南 安徽 广西等6省全省范围
应用乙醇汽油
另外河北 山东 江苏 湖北等4省
部分地区使用E10乙醇汽油
乙醇在柴油机上的应用
目前乙醇在柴油机上
尚未有大规模的商业化应用
但许多研究工作和示范运行表明
乙醇在柴油车上有良好的节能
和减排效果
乙醇应用于柴油机的
供给方式有三种
乙醇柴油
在线混合以及双燃料
乙醇柴油
将柴油与乙醇制备成
乙醇柴油混合的燃料的一种方式 它简单
发动机可以不作改动
但由于乙醇与柴油难以互溶
即使借助于互溶剂
也最多能混入15%的乙醇
生物柴油能比普通柴油更好地
与乙醇互溶
在柴油中加入10%的生物柴油
可以使乙醇的混配比例提高至30%
在线混合
在线混合系统示意图如图所示
通过调节流量控制阀可以改变
乙醇与柴油的混配比例
以适应于不同的工况
混合器可以提高两种燃料的
混合均匀性
以使燃烧稳定
但在线混合方法需要
对发动机供油系统作一定改进
乙醇柴油引燃
将乙醇作为主燃料在进气道中喷射
在缸内形成均质混合气
柴油作为引燃燃料在缸内喷射
显然这种方法对发动机
和供油系统的改动最大
下面我们分析
乙醇柴油混合燃料的燃烧
与排放特性
这幅图给出了混配比例为10%
30%的乙醇柴油混合燃料
与纯柴油的排放特性对比
试验中采用在线混合方式
随着负荷的提高
乙醇混合燃料降低碳烟的效果
显著提高
在有效平均压力
7bar时
E10和E30燃料
分别降低碳烟42%和74%
小负荷时随乙醇混配比例增大
而NOx有所降低
其原因是乙醇蒸发
降低燃烧温度起了主导作用
但大负荷的NOx上升了20%～30%
主要原因是大负荷的高温燃烧
起了主导作用
这幅图给出了
上述三种燃料的燃烧特性对比
随乙醇比例的增大
滞燃期增长
最高燃烧压力升高
预混合燃烧速率提高
这也是导致大负荷NOx上升的原因之一
研究还表明
当乙醇混配比例
提高至60%～80%时
有效热效率或有效能量利用率
可超过纯柴油燃烧
最高改善幅度可达10%
关于乙醇燃料发动机
就简单介绍到这里
同学们 再见
-0.1 总论
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-0.2 车用发动机的种类
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-1.1 示功图及其测取
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-1.2 四冲程发动机示功图分析
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-1.3 二冲程发动机示功图分析
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-1.4 性能指标分类与循环指示功
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-1.5 动力、经济性能指标与测定换算
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-1.6 影响动力、经济性能指标的环节和因素
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-第一章习题(计入课程成绩)--作业
-2.0 导论
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-2.1 燃料的分类
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-2.2 汽油、柴油的炼制
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-2.3 汽油的理化特性
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-2.4 柴油的理化特性
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-2.5 燃料构成与理化特性
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-2.6 汽油、柴油质量标准
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-2.7 燃料与发动机工作模式
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-2.8 工质主要热力参数
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-2.9 燃烧热化学
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-第二章习题(计入课程成绩)--作业
-3.0 导论
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-3.1 热力过程与热机循环的简化
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-3.2 理论循环分类及循环热效率
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-3.3 理论循环热力参数对热效率的影响
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-3.4 工质对循环热效率的影响
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-3.5 真实循环对热效率的影响
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-3.6 机械损失的构成
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-3.7 机械损失的测量方法
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-3.8 机械效率的影响因素
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-3.9 发动机的能量分配与转化效率
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-3.10 发动机的节能途径与技术
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-第三章：工作循环与能量利用--第三章习题(计入课程成绩)
-4.0 导论
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-4.1 四冲程发动机换气系统及换气过程
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-4.2 配气相位对发动机性能的影响
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-4.3 充量系数的解析式
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-4.4 进气阻力对充量系数的影响
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-4.5 其他因素对充量系数的影响
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-4.6 充量系数的速度特性
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-4.7 压力波及其传播特性
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-4.8 单缸机的进排气动态效应
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-4.9 多缸机的进排气动态效应与进气不均匀性
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-4.10 四冲程发动机增压系统及性能
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-4.11 二冲程发动机的换气过程与换气质量
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-第四章习题(计入课程成绩)--作业
-5.0 导论
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-5.1 发动机运行工况
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-5.2 发动机特性曲线分类
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-5.3 发动机速度特性
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-5.4 发动机负荷特性
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-5.5 发动机全特性
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-5.6 发动机外特性与整车动力性
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-5.7 发动机全特性与整车经济性
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-5.8 混合动力专用发动机及其运行特性
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-第五章习题(计入课程成绩)--作业
-期中考试（只有一次答题机会！）--期中测试题（占30%总分）
-6.0 导论
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-6.1 燃烧现象及其分类
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-6.2 可燃混合气的着火与着火理论
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-6.3 湍流及其在燃烧中的作用
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-6.4 均质混合气中的火焰传播
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-6.5 液体燃料的雾化
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-6.6 油滴的蒸发与燃烧
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-6.7 示功图与燃烧放热率
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-第六章习题(计入课程成绩)--作业
-7.1 柴油机燃烧过程分析
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-7.2 柴油机燃烧放热规律
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-7.3 柴油机燃油喷射系统
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-7.4 柴油机喷油过程
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-7.5 柴油机缸内气流运动
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-7.6 柴油机燃烧室的分类及其特性
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-7.7 柴油机混合气形成方式
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-7.8 柴油机粗暴燃烧与燃烧噪声
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-第七章习题(计入课程成绩)--作业
-8.1 汽油机燃烧过程分析
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-8.2 汽油机的不正常燃烧：爆燃和表面点火
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-8.3 汽油机的不规则燃烧：循环波动和各缸不均匀性
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-8.4 汽油机燃油喷射系统及其演变
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-8.5 非直喷汽油机燃烧室及其特性
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-8.6 汽油机进气道喷射与混合气形成
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-8.7 汽油机缸内直喷与混合气形成
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-第八章习题(计入课程成绩)--作业
-9.1 有害排放物种类及其危害
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-9.2.1 NO的生成机理
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-9.2.2 CO和HC的生成机理
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-9.2.3 PM和Soot的生成机理
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-9.3 有害排放物生成的影响因素
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-9.4 汽油机机内净化技术
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-9.5 柴油机机内净化技术
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-9.6 汽油机后处理技术
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-9.7 柴油机后处理技术
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-第九章习题(计入课程成绩)--作业
-10.1 燃烧模式及其分类
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-10.2 汽油机均质混合气压燃（HCCI）模式
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-10.3 柴油机均质混合气压燃（HCCI）模式
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-10.4 内燃机部分预混压燃（PCCI）模式
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-10.5 均质混合气引燃（HCII）模式
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-10.6 天然气发动机
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-10.7 氢燃料发动机
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-10.8 二甲醚发动机
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-10.9 甲醇发动机
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-10.10 乙醇发动机
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-10.11 生物柴油发动机
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-第十章习题(计入课程成绩)--作业
-期末考试--期末测试题（占30%总分）
