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酒精模組 工程師告訴你酒精燃料到底能不能加
發(fā)布時間:2021-04-18 22:03瀏覽次數(shù):

隨著國家政策的推進,酒精燃料在更多地區(qū)被使用。筆者曾經(jīng)給泰國人民做了一年多的FFV(Flexible Fuel Vehicle)標(biāo)定,自認(rèn)為對乙醇燃料還是有點了解的酒精模組,于是在這里談?wù)勛约旱目捶ā?/p>

先說結(jié)論:

從技術(shù)層面來講,我國準(zhǔn)備推廣的乙醇汽油多為E10(少數(shù)地區(qū)為E20)等低濃度酒精汽油,在合格的發(fā)動機控制系統(tǒng)下對動力性能基本無影響,油耗會略微增加,E10基本不會產(chǎn)生銹蝕,如果添加的乙醇燃料來源可靠完全可以放心使用。

從政策層面來講,我摘一段能源局的觀點。個人認(rèn)為沒有什么問題,只是最后能不能具體落實下去另說。

(一)有利于優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。生物燃料乙醇是可再生液體燃料和綠色、優(yōu)質(zhì)汽油組分。推廣使用車用乙醇汽油,符合我國建設(shè)清潔低碳、安全高效現(xiàn)代能源體系的要求,可以替代部分石油,提高非化石能源比重,提高能源自給能力和安全水平。 (二)有利于改善生態(tài)環(huán)境。推廣使用車用乙醇汽油,可以減少二氧化碳以及機動車尾氣中的顆粒物、一氧化碳、碳?xì)浠衔锏扔泻ξ镔|(zhì)排放。發(fā)展生物燃料乙醇,還是解決秸稈等農(nóng)林廢棄物焚燒問題、改善大氣環(huán)境質(zhì)量的重要措施。 (三)有利于調(diào)控糧食市場。發(fā)展生物燃料乙醇,可以提高我國對糧食生產(chǎn)、庫存和價格的調(diào)控能力,為大宗農(nóng)產(chǎn)品建立長期、穩(wěn)定、可控的加工轉(zhuǎn)化調(diào)節(jié)渠道,促進糧食供求平衡,形成糧食生產(chǎn)和消費良性循環(huán)發(fā)展的局面。同時,生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)也是處置超期超標(biāo)等糧食的有效途徑。 (四)有利于促進農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展。發(fā)展生物燃料乙醇,是提高農(nóng)產(chǎn)品深加工水平的重要途徑,有利于穩(wěn)定農(nóng)業(yè)生產(chǎn),增加蛋白飼料供應(yīng),進一步夯實糧食主產(chǎn)區(qū)地位,并推動農(nóng)作物秸稈高值利用和高端轉(zhuǎn)化,實現(xiàn)“農(nóng)頭工尾”,為農(nóng)民開辟新的增收渠道,帶動農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展。 (五)有利于促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。東北等生物質(zhì)資源豐富地區(qū)具有發(fā)展生物燃料乙醇的比較優(yōu)勢和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),加快發(fā)展生物燃料乙醇,是深入實施黨中央、國務(wù)院關(guān)于全面振興東北地區(qū)等老工業(yè)基地戰(zhàn)略部署的重要舉措,有利于加快培育綠色經(jīng)濟增長點,促進新舊動能接續(xù)轉(zhuǎn)換,推進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。

能源局就《關(guān)于擴大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車用乙醇汽油的實施方案》答問_部門政務(wù)_中國政府網(wǎng)

下面談?wù)劶?xì)節(jié)。

首先呢,醇燃料并不是什么新鮮玩意兒,不僅美國,歐洲,巴西,泰國等都一直有在用,我國某些省市也早就有試點。其實查過相關(guān)信息的人就會知道,早在2001年發(fā)展燃料乙醇就已經(jīng)被列入十五計劃了。所以對這條新聞,個人一點也不覺得驚訝。

不過看了題主的問題描述以及翻了下大家的回答和評論后,發(fā)現(xiàn)很多人好像對推廣酒精燃料比較抵觸,但個人覺得并沒有這個必要。私以為之所以大家會產(chǎn)生抵觸情緒,只是因為大家對醇燃料的認(rèn)知并不全面。

就拿題主的描述來講

更高的油耗、更差的動力、油路橡膠腐蝕、排氣管腐蝕

在題主看來,好像使用醇燃料似乎是沒有任何益處的,但其實并非如此。

先講講油耗。

(關(guān)于油耗,有部分評論表示自己換成酒精燃料后油耗上升了不止5%,我請你們?nèi)枂柲銈兗拥木凭剂蠞舛鹊降资嵌嗌俸脝??加?biāo)稱E20然后實際是E30的酒精燃料油耗惡化個百分之十幾我一點也不覺得奇怪啊。)

對于汽油機來講,使用醇燃料的確會帶來油耗上升的弊端,但大家完全不必過于擔(dān)心,我國推廣的醇燃料為E10(酒精濃度為10%),而不是巴西的E100和美國泰國的E85,其帶來的油耗上升幅度其實并不大。

翻到一項比較老的調(diào)查報告,顯示E10燃料對比汽油油耗惡化率為1.5%。

這里插入一段汽油機使用酒精燃料導(dǎo)致油耗上升的原理解釋。

首先,我需要指出很多答主都搞錯了的一個問題。

導(dǎo)致油耗上升的主要原因并非酒精燃料熱值低,而是酒精燃料的理論空燃比發(fā)生了變化。

誠然,酒精的低熱值為26.77 MJ/kg,遠(yuǎn)低于汽油的43.5 MJ/kg,但大家需要搞清楚一個問題,我國推廣的是E10燃料而不是純酒精。

我們來看看E10燃料的熱值。

E10的低熱值為93#汽油的95.86%,是不是一下子就覺得差距沒這么大了?

再然后,有一點很重要的問題,也是不了解發(fā)動機控制的人無法理解的就是,E10的理論空燃比和汽油不一樣,也就是吸入等質(zhì)量空氣時E10燃料所需要噴射的燃料會更多,這也是造成油耗上升的真實原因。

(具體理論空燃比的計算方法大家可以自行求助搜索引擎,只要高中化學(xué)及格的都能理解。)

E10的理論空燃比比93#汽油低,也就是意味著發(fā)動機在吸入同等質(zhì)量空氣時噴射的燃料要更多,這么一來最終形成的混合氣的熱值其實和汽油就差不多了。

酒精模組_非模組電源模組電源_模組電源和非模組

由上表可知E10的熱值是93#汽油的99.49%。

有些同學(xué)是不是覺得很顛覆三觀?

然后我們回到油耗的話題,很多人可能會覺得既然油耗會變差,那么為什么有些國家還要給酒精燃料減稅呢?

關(guān)鍵是三個字,碳排放。

大家知道在某些國家比起油耗更看重碳排放酒精模組,E85燃料雖然油耗上升了酒精模組,但單位行駛距離的CO2排放卻會變少。原理因為醇燃料中的C元素占比比汽油要低。順道一提,在泰國使用E85燃料+碳排放

至于酒精燃能夠降低CO,HC的排放這種很多人也提到了我也不多講。

關(guān)于油耗最后給大家一個思考題,高濃度酒精燃料(如E85)的油耗會惡化多少呢?

然后就是大家同樣很關(guān)心的動力問題。

正常情況下,在未進行特殊改造的合格的現(xiàn)代發(fā)動機控制系統(tǒng)下,使用低濃度醇燃料的動力性能基本不會有太大變化煤氣檢測儀,即使略有降低也不是一般人能感覺得到的;高濃度醇燃料(如E85,E100)在進行發(fā)動機系統(tǒng)改造后,如果不考慮發(fā)動機耐久性,動力性能比汽油會有較大提升。具體原理大家可以自行百度谷歌,以后有空會補一下。簡單來講就是兩個方面,辛烷值和汽化潛熱。

我知道肯定有人會覺得酒精熱值低動力性能肯定會下降啊,但你結(jié)合油耗那一條看就能明白雖然熱值低但相應(yīng)的需要多噴油,一來一去最后總的熱量根本差不了多少。

之所以有些用戶感覺加了酒精燃料以后感覺動力不足,個人認(rèn)為大體上有兩大類原因。

第一類是”錯覺“。

沒錯,就是錯覺。

畢竟大多數(shù)人的主觀感受并不是太靠譜,很多時候心理因素會對感覺造成較大的影響。

所以我們還是拿數(shù)據(jù)說話。

如上圖所示,某發(fā)動機使用不同燃料的動力性能的差大約在1%-2%,非專業(yè)車輛評價人員基本很難感受到有什么區(qū)別。

第二類是的確動力性能有大幅下降。

基本上出現(xiàn)這種問題是因為在沒有進行過系統(tǒng)改造的車輛中加注了高濃度的酒精燃料(比如E85)。

一般沒有進行FFV系統(tǒng)改造的車輛,只能通過燃燒后的尾氣含氧量來進行噴油量的反饋調(diào)節(jié)。然而啟動時到啟動后的一段時間內(nèi)噴油量是開環(huán)控制,而且是根據(jù)普通汽油的性狀進行參數(shù)設(shè)定,所以會有噴射量不足的現(xiàn)象發(fā)生。以E85為例,理論空燃比約為9.6氧氣檢測儀,不考慮蒸發(fā)性狀的影響粗略計算所需的噴油量是普通汽油的1.35倍,少了35%的噴油量自然會有大幅度的動力性能下降。即使在反饋和自學(xué)習(xí)開始后,因為基礎(chǔ)map都是基于普通汽油進行標(biāo)定的,所以發(fā)動機也很難正常進行工作。

所以大家需要記住一點,非FFV千萬別瞎加E85等高濃度酒精燃料。

最后談?wù)劯g性的問題。

理論上來講E10幾乎不會對車輛造成可感知的腐蝕影響,所以大家也不必太過擔(dān)心腐蝕的問題,但是高濃度酒精燃料還是相對有較強的腐蝕性的,我司給泰國做的FFV針對一些零部件進行了特殊處理,所以還是那句話,不要亂加高濃度酒精燃料。

當(dāng)然,酒精燃料也并非完全沒有問題。

比如個人比較擔(dān)心的是國內(nèi)酒精燃料的品質(zhì)問題。三桶油的東西可能問題不大,但個體加油站的酒精燃料含水量問題就比較讓人不放心,雖然有一棒子打死的嫌疑,但我自己是肯定不會在個體加油站加油的。

最后的最后總結(jié)一下,推廣乙醇汽油其實對絕大多數(shù)人來講并不會有太大影響,所以并沒什么必要有抵觸心理,唯獨有一點需要再次強調(diào)的就是 別亂加高濃度酒精燃料。

參考文獻:

《電噴汽油機燃用乙醇汽油混合燃料的性能研究》 杜寶杰

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