汽车节能技术
简述乙醇和其他醇类燃料的优点。
题目
简述乙醇和其他醇类燃料的优点。
参考答案和解析
正确答案:
1）醇类中含有氧基，碳氢比低，可实现无烟燃烧，污染轻微，燃烧干净，能显著降低CO的排放，在高纬度地区尤其有竞争力；醇燃料的辛烷值高，可通过提高压缩比来提高热效率。
2）醇类的汽化潜热大、蒸汽压力低，能降低缸内温度，减小发动机热负荷，减少压缩负功，并可提高充气系数；另外在发生交通事故时，由于乙醇的蒸发远比汽油慢，故发生起火的危险比汽油低得多，由此可减少因这方面所造成的损失，若采用醇燃料，95%的火灾事故都可能够得到避免。
3）醇的冰点比汽油低的多，故无需担心在环境低温时，像汽油那样容易结冰影响发动机的正常工作。
4）醇类的着火极限宽、燃烧速度快，在稀混合气燃烧时仍能保持较高的火焰传播速度，这就使在选择运转工况时有较大的自由度，有利于净化排气及降低油耗。
2）醇类的汽化潜热大、蒸汽压力低，能降低缸内温度，减小发动机热负荷，减少压缩负功，并可提高充气系数；另外在发生交通事故时，由于乙醇的蒸发远比汽油慢，故发生起火的危险比汽油低得多，由此可减少因这方面所造成的损失，若采用醇燃料，95%的火灾事故都可能够得到避免。
3）醇的冰点比汽油低的多，故无需担心在环境低温时，像汽油那样容易结冰影响发动机的正常工作。
4）醇类的着火极限宽、燃烧速度快，在稀混合气燃烧时仍能保持较高的火焰传播速度，这就使在选择运转工况时有较大的自由度，有利于净化排气及降低油耗。
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相似问题和答案
第1题：
最广泛的运用的生物燃料是（）。
- A、醇类燃料
- B、生物汽油
- C、生物柴油
- D、天然气
正确答案:A,C
第2题：
简述化油器式燃料供给系统优点。
正确答案: 结构简单、工作可靠、使用方便、成本低廉；缺点：动力性与经济性差且两者矛盾难以统一、难以满足日益严格的排放法规要求。
第3题：
乙醇和乙酸乙酯完全互溶，当乙醇的摩尔分数为0.462时，形成恒沸物。若用精馏方法分离乙醇的摩尔分数为0.35的乙醇和乙酸乙酯组成的混合溶液()
A只能得到纯乙醇
B只能得到纯乙酸乙酯
C能够得到纯乙醇和纯乙酸乙酯
D纯乙醇和纯乙酸乙酯都不能得到
参考答案B
第4题：
简述氢燃料发动机的优点及研究情况。
正确答案: 氢是一种非常优秀的发动机燃料。氢无毒、无腐蚀性，来源于自然界，它不会损害环境和公众的健康，一旦泄漏，由于自身轻，很快就会在空气中消散。氢气作为发动机的燃料主要优点是质量热值高，着火界限较宽，燃烧平稳，燃烧后的产物只有水、NOX，没有CO、CO2、HC、碳烟、硫化物等，是一种最清洁的燃料。
传统的氢气发动机是沿用汽油机的工作方式，在进气管上加装混合器，氢气经预混合后进入气缸，均质火花点燃，或采用进气管或气门中喷射.由于氢气的点火能量需求小，火焰的传播速度快，可以将氢气与汽油、天然气或液化石油气等燃料以一定的比例混合参与发动机燃烧，即氢气混合燃料发动机。国内外许多大学都曾进行了这方面的研究，如吉林工业大学在汽油机上掺氢，美国加州大学将天然气与氢气混合等，以求降低发动机的排放，改善经济性。
第5题：
醇类燃料的使用主要有（）和（）两种形式。
正确答案:纯烧；掺烧
第6题：
以下不是车用替代燃料的是（）
- A、醇类燃料
- B、天然气
- C、汽油
- D、液化石油气
正确答案:C
第7题：
分析醇类燃料理化性能对发动机性能的影响以及汽油机使用醇类燃料时相应参数的选择。
正确答案: （1）醇类燃料理化性能对发动机性能的影响
1）辛烷值比汽油高。甲醇的研究法辛烷值为106～112，而目前国内汽油最高为97左右，可采用高的压缩比来提高热效率。
2）汽化潜热大。高的汽化潜热使得醇类燃料低温启动和低温运行性能恶化。甲醇在5℃以下，乙醇在20℃以下难以在进气系统中形成可燃混合气，如果发动机不装备进气预热系统，燃烧纯醇燃料时汽车难以启动。
3）热值低。甲醇的热值只有汽油的48%，乙醇的热值只有汽油的64%。与燃用汽油相比，在同等的热效率下，醇的燃料经济性低，但理论混合气热值与汽油相当，汽车的动力性不会有很大的影响。
4）腐蚀性大。醇具有较强的化学活性，能腐蚀锌、铝等金属。甲醇混合燃料的腐蚀性随甲醇含量的增加而增加。另外，醇与汽油的混合燃料对橡胶、塑料的溶胀作用比单独的醇或汽油都强，混合20%醇时对橡胶的溶胀最大。
5）醇混合燃料容易发生分层。醇的吸水性强，混合燃料吸收水分后易分离为两相，因此，醇混合燃料要加助溶剂。
（2）汽油机使用醇类燃料时的参数选择
1）提高压缩比
充分利用醇类燃料辛烷值高、抗爆燃性好的特点，汽油机可将压缩比提高到12～14，一般认为压缩比大于12以上，热效率的提高就不太明显。提高压缩比要考虑燃烧室的形状、缸内气流运动方向及强度，与火花塞位置的配合，能否实现最佳的燃烧过程。从理论上分析，一般原汽油机缸内有组织的气流运动较弱，在改用醇燃料，提高压缩比时，应组织较强的气流运动，使醇燃料与空气混合得更有效。
2）改善燃油分配均匀性及供油特性
由于功率相等时甲醇的容积耗量比汽油大—倍多，因此改用甲醇或乙醇时，要考虑其流量特性是否满足要求及材料的相容性，重新确定混合气的空燃比。由于甲醇、乙醇的汽化热高，每循环供应量大，在发动机实际运转时很难完全汽化，如用化油器供醇或单点喷射醇，各缸间分配不均匀性比用汽油时突出。各缸分配不均匀将导致燃烧不完善，负荷不均匀，功率下降及油耗增加。如果采用使各缸进气管的长度及阻力尽可能一致、混合气进行预热等措施，则有可能改善混合气的形成及均匀分配。甲醇混合气的预热可以提高中、低负荷时的燃油经济性，降低排放，但预热过渡则会使最大功率下降。
3）混合气空燃比的调整
醇燃料混合气的可燃界限范围宽，通常汽油机改用醇燃料后会提高压缩比，提高了缸内气流运动速度及压缩行程终点的缸内温度，这都有可能使用更稀的混合气。如果不采用三元催化器、不要求在理论空燃比附近工作时，汽油机改用醇类燃料后，都需要调整混合气空燃比，使用更稀的混合气工作。如果压缩比提高的幅度较大，则可用更稀一点的混合气工作，从而可以提高热效率。
4）火花塞及点火时间的选择
甲醇容易因炽热表面引起着火，最大火花塞温度易低于汽油机的火花塞温度，所以需要较冷型火花塞。醇燃料的汽化潜热及着火温度与汽油的不同，因此点火提前角及火花塞间隙也应不同。尽管甲醇的着火界限宽，但是由于汽化潜热大，蒸汽压低及各缸间混合气较大的不均匀性，在发动机较冷的状态下，难于稳定着火。可能的改善措施包括：增加点火能量、延长点火时间、采用多电极及电极局部侧面有屏障的特种火花塞等。
第8题：
醇类燃料作为代用燃料有什么特点？
正确答案: 醇类燃料通常指甲醇和乙醇，是相对分子质量较小的单质，燃烧产物中基本上没有碳烟，NOx排放浓度很低，是一种低污染燃料，且其来源稳定，能稳定生产。
其具体特点如下：
①、化学成分及燃烧产物：醇类燃料含氧、碳、氢比较多，燃烧时产生较多的水和较少的二氧化碳，但当启动或者暖机，缸内温度不高时，易在缸壁上生成冷凝物，使酸性物质的生产及磨损的加剧。
②、沸点凝点：相对于汽油，醇类燃料的沸点低，有助于与空气混合，但缺乏高挥发性组分，对启动不利，但点低。
③、热值：为优质汽油的50%左右。
④、汽化潜热：醇分子间有强氢键，汽化潜热大，形成混合气降温大，妨碍了在运行温度下的完全汽化，使其雾化、汽化困难，难形成良好、均匀的混合气，其次在压缩终了时缸内温度降低，压燃着火延迟期变长，影响启动性能，但高汽化潜热可降低压缩负功，提高充气效率。
⑤、辛烷值：醇类燃料辛烷值高，是点燃式内燃机好的代用燃料，也可作为提高汽油辛烷值的优良添加剂。
⑥、十六烷值：醇类燃料的十六烷值低，在压燃式内燃机中使用醇类燃料很困难。
⑦、着火极限：醇类燃料的着火上下限都比石油宽，能在稀混合气区工作，有利于排气进化和降低油耗，也利于空燃比的控制。
⑧、着火延迟期：由于十六烷值低，着火性差，着火延迟期差。
⑨、火焰传播速度：醇类燃料的的火焰传播比汽油高。
第9题：
汽车可使用的的代用燃料主要有（）、（）醇类等。
正确答案:压缩天然气；液化石油气
第10题：
“灵活燃料汽车”是一种符合环保潮流的新型汽车，既可以使用汽油，又可以使用甲醇、乙醇等醇类燃料的汽车。（）
正确答案:正确