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酒精模组 工程师告诉你酒精燃料到底能不能加
发布时间:2021-04-18 22:03浏览次数:

随着国家政策的推进,酒精燃料在更多地区被使用。笔者曾经给泰国人民做了一年多的FFV(Flexible Fuel Vehicle)标定,自认为对乙醇燃料还是有点了解的酒精模组,于是在这里谈谈自己的看法。

先说结论:

从技术层面来讲,我国准备推广的乙醇汽油多为E10(少数地区为E20)等低浓度酒精汽油,在合格的发动机控制系统下对动力性能基本无影响,油耗会略微增加,E10基本不会产生锈蚀,如果添加的乙醇燃料来源可靠完全可以放心使用。

从政策层面来讲,我摘一段能源局的观点。个人认为没有什么问题,只是最后能不能具体落实下去另说。

(一)有利于优化能源结构。生物燃料乙醇是可再生液体燃料和绿色、优质汽油组分。推广使用车用乙醇汽油,符合我国建设清洁低碳、安全高效现代能源体系的要求,可以替代部分石油,提高非化石能源比重,提高能源自给能力和安全水平。 (二)有利于改善生态环境。推广使用车用乙醇汽油,可以减少二氧化碳以及机动车尾气中的颗粒物、一氧化碳、碳氢化合物等有害物质排放。发展生物燃料乙醇,还是解决秸秆等农林废弃物焚烧问题、改善大气环境质量的重要措施。 (三)有利于调控粮食市场。发展生物燃料乙醇,可以提高我国对粮食生产、库存和价格的调控能力,为大宗农产品建立长期、稳定、可控的加工转化调节渠道,促进粮食供求平衡,形成粮食生产和消费良性循环发展的局面。同时,生物燃料乙醇产业也是处置超期超标等粮食的有效途径。 (四)有利于促进农业农村发展。发展生物燃料乙醇,是提高农产品深加工水平的重要途径,有利于稳定农业生产,增加蛋白饲料供应,进一步夯实粮食主产区地位,并推动农作物秸秆高值利用和高端转化,实现“农头工尾”,为农民开辟新的增收渠道,带动农业增效和农村经济发展。 (五)有利于促进区域经济发展。东北等生物质资源丰富地区具有发展生物燃料乙醇的比较优势和产业基础,加快发展生物燃料乙醇,是深入实施党中央、国务院关于全面振兴东北地区等老工业基地战略部署的重要举措,有利于加快培育绿色经济增长点,促进新旧动能接续转换,推进产业结构调整。

能源局就《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》答问_部门政务_中国政府网

下面谈谈细节。

首先呢,醇燃料并不是什么新鲜玩意儿,不仅美国,欧洲,巴西,泰国等都一直有在用,我国某些省市也早就有试点。其实查过相关信息的人就会知道,早在2001年发展燃料乙醇就已经被列入十五计划了。所以对这条新闻,个人一点也不觉得惊讶。

不过看了题主的问题描述以及翻了下大家的回答和评论后,发现很多人好像对推广酒精燃料比较抵触,但个人觉得并没有这个必要。私以为之所以大家会产生抵触情绪,只是因为大家对醇燃料的认知并不全面。

就拿题主的描述来讲

更高的油耗、更差的动力、油路橡胶腐蚀、排气管腐蚀

在题主看来,好像使用醇燃料似乎是没有任何益处的,但其实并非如此。

先讲讲油耗。

(关于油耗,有部分评论表示自己换成酒精燃料后油耗上升了不止5%,我请你们去问问你们加的酒精燃料浓度到底是多少好吗?加标称E20然后实际是E30的酒精燃料油耗恶化个百分之十几我一点也不觉得奇怪啊。)

对于汽油机来讲,使用醇燃料的确会带来油耗上升的弊端,但大家完全不必过于担心,我国推广的醇燃料为E10(酒精浓度为10%),而不是巴西的E100和美国泰国的E85,其带来的油耗上升幅度其实并不大。

翻到一项比较老的调查报告,显示E10燃料对比汽油油耗恶化率为1.5%。

这里插入一段汽油机使用酒精燃料导致油耗上升的原理解释。

首先,我需要指出很多答主都搞错了的一个问题。

导致油耗上升的主要原因并非酒精燃料热值低,而是酒精燃料的理论空燃比发生了变化。

诚然,酒精的低热值为26.77 MJ/kg,远低于汽油的43.5 MJ/kg,但大家需要搞清楚一个问题,我国推广的是E10燃料而不是纯酒精。

我们来看看E10燃料的热值。

E10的低热值为93#汽油的95.86%,是不是一下子就觉得差距没这么大了?

再然后,有一点很重要的问题,也是不了解发动机控制的人无法理解的就是,E10的理论空燃比和汽油不一样,也就是吸入等质量空气时E10燃料所需要喷射的燃料会更多,这也是造成油耗上升的真实原因。

(具体理论空燃比的计算方法大家可以自行求助搜索引擎,只要高中化学及格的都能理解。)

E10的理论空燃比比93#汽油低,也就是意味着发动机在吸入同等质量空气时喷射的燃料要更多,这么一来最终形成的混合气的热值其实和汽油就差不多了。

酒精模组_非模组电源模组电源_模组电源和非模组

由上表可知E10的热值是93#汽油的99.49%。

有些同学是不是觉得很颠覆三观?

然后我们回到油耗的话题,很多人可能会觉得既然油耗会变差,那么为什么有些国家还要给酒精燃料减税呢?

关键是三个字,碳排放。

大家知道在某些国家比起油耗更看重碳排放酒精模组,E85燃料虽然油耗上升了酒精模组,但单位行驶距离的CO2排放却会变少。原理因为醇燃料中的C元素占比比汽油要低。顺道一提,在泰国使用E85燃料+碳排放

至于酒精燃能够降低CO,HC的排放这种很多人也提到了我也不多讲。

关于油耗最后给大家一个思考题,高浓度酒精燃料(如E85)的油耗会恶化多少呢?

然后就是大家同样很关心的动力问题。

正常情况下,在未进行特殊改造的合格的现代发动机控制系统下,使用低浓度醇燃料的动力性能基本不会有太大变化煤气检测仪,即使略有降低也不是一般人能感觉得到的;高浓度醇燃料(如E85,E100)在进行发动机系统改造后,如果不考虑发动机耐久性,动力性能比汽油会有较大提升。具体原理大家可以自行百度谷歌,以后有空会补一下。简单来讲就是两个方面,辛烷值和汽化潜热。

我知道肯定有人会觉得酒精热值低动力性能肯定会下降啊,但你结合油耗那一条看就能明白虽然热值低但相应的需要多喷油,一来一去最后总的热量根本差不了多少。

之所以有些用户感觉加了酒精燃料以后感觉动力不足,个人认为大体上有两大类原因。

第一类是”错觉“。

没错,就是错觉。

毕竟大多数人的主观感受并不是太靠谱,很多时候心理因素会对感觉造成较大的影响。

所以我们还是拿数据说话。

如上图所示,某发动机使用不同燃料的动力性能的差大约在1%-2%,非专业车辆评价人员基本很难感受到有什么区别。

第二类是的确动力性能有大幅下降。

基本上出现这种问题是因为在没有进行过系统改造的车辆中加注了高浓度的酒精燃料(比如E85)。

一般没有进行FFV系统改造的车辆,只能通过燃烧后的尾气含氧量来进行喷油量的反馈调节。然而启动时到启动后的一段时间内喷油量是开环控制,而且是根据普通汽油的性状进行参数设定,所以会有喷射量不足的现象发生。以E85为例,理论空燃比约为9.6氧气检测仪,不考虑蒸发性状的影响粗略计算所需的喷油量是普通汽油的1.35倍,少了35%的喷油量自然会有大幅度的动力性能下降。即使在反馈和自学习开始后,因为基础map都是基于普通汽油进行标定的,所以发动机也很难正常进行工作。

所以大家需要记住一点,非FFV千万别瞎加E85等高浓度酒精燃料。

最后谈谈腐蚀性的问题。

理论上来讲E10几乎不会对车辆造成可感知的腐蚀影响,所以大家也不必太过担心腐蚀的问题,但是高浓度酒精燃料还是相对有较强的腐蚀性的,我司给泰国做的FFV针对一些零部件进行了特殊处理,所以还是那句话,不要乱加高浓度酒精燃料。

当然,酒精燃料也并非完全没有问题。

比如个人比较担心的是国内酒精燃料的品质问题。三桶油的东西可能问题不大,但个体加油站的酒精燃料含水量问题就比较让人不放心,虽然有一棒子打死的嫌疑,但我自己是肯定不会在个体加油站加油的。

最后的最后总结一下,推广乙醇汽油其实对绝大多数人来讲并不会有太大影响,所以并没什么必要有抵触心理,唯独有一点需要再次强调的就是 别乱加高浓度酒精燃料。

参考文献:

《电喷汽油机燃用乙醇汽油混合燃料的性能研究》 杜宝杰

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