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2023-06-22
乙醇燃料的特点及用途
【摘要】：② 乙醇含氧量高达34.7%，添加10%的乙醇，燃料氧含量可达3.5%。若在辛烷值相同的前提下，发动机的动力性能也会因乙醇的含量增加而有不同程度的下降。但是，由于辛烷值高，如果采用专门设计的高压缩比发动机，燃烧的热效率就会有所提高，可以适当补偿热值低的缺陷。一般最高使用E85 乙醇汽油，即含85%的乙醇和15%的汽油的混合燃料。世界上使用乙醇最多的是E22 乙醇汽油。图7-2-2乙醇燃料汽车
乙醇俗称酒精，它在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味，并略带刺激性。以玉米为原料的淀粉质发酵生产乙醇工艺技术成熟，产品质量较好，是目前世界乙醇生产最主要的工艺。
乙醇作为内燃机燃料具有以下几个特点。
① 辛烷值高、抗爆性能好，添加乙醇可以有效地提高汽油的抗爆性。
② 乙醇含氧量高达34.7%，添加10%的乙醇，燃料氧含量可达3.5%。
③ 通过添加乙醇改变汽油组成，可以有效地降低汽车尾气排放。美国汽车/油料（AQIRP）的研究报告表明：使用6%乙醇的加州新配方汽油与常规汽油相比，碳氢化合物排放减少10%～27%，一氧化碳排放减少21%～28%，氮氧化物排放减少7%～16%，有毒气体排放减少9%～32%。只是非常规排放物，如醛、醇、苯和丁二烯的排放有所增加。
④ 乙醇的热值比常规汽油的热值低。因此，使用乙醇汽油，发动机的油耗随着乙醇掺入量的增加而增加。有资料报道，当使用10%乙醇的混合汽油时，发动机的油耗约增加5%。若在辛烷值相同的前提下，发动机的动力性能也会因乙醇的含量增加而有不同程度的下降。
⑤ 乙醇在生产过程中一般会含有酸性物质，而且在储存时由于空气的氧化或细菌发酵也会产生少量的有机酸，且其本身具有吸水性也会使其含有少量水分，这些都会对发动机产生较为严重的腐蚀和磨损。
⑥ 乙醇调入汽油后，会产生明显的蒸气压调和效应，乙醇本身的饱和蒸气压为18 kPa，当乙醇添加量为3%～5.7%时，乙醇汽油的调和蒸气压随乙醇添加量增加而提高，最高达58 kPa；当乙醇添加量大于5.7%时，乙醇汽油的调和蒸气压随乙醇添加量增加而逐渐降低。
由于热值低，一般来说乙醇汽车跑同样多的里程需要更多的燃料。但是，由于辛烷值高，如果采用专门设计的高压缩比发动机，燃烧的热效率就会有所提高，可以适当补偿热值低的缺陷。由于含氧，所以在燃烧的时候就可以比汽油少消耗一点氧气，导致发动机燃料与空气相混配的比例与使用汽油不同。所以，要充分发挥乙醇的性能，需要设计专门的发动机。
但是，汽车一般不会使用纯乙醇作为燃料。因为纯乙醇在汽化时需要更多的热量（汽化潜热大），这样，汽车在冷天的起动性能不好，故通常在汽油中加入一定量的乙醇作为燃料使用。一般最高使用E85 乙醇汽油，即含85%的乙醇和15%的汽油的混合燃料。世界上使用乙醇最多的是E22 乙醇汽油。在巴西，全国都使用乙醇汽油，普遍使用的是E22乙醇汽油。这样大比例的乙醇汽油，就需要专门设计的发动机，如图7-2-2 所示。
图7-2-2 乙醇燃料汽车
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