代用燃料发动机

醇类燃料主要是甲醇和乙醇，醇类燃料可以与汽油或柴油按一定比例掺烧，也可以直接采用醇类燃料作为发动机的替代燃料。醇类燃料的辛烷值高，是良好的汽油替代燃料。由于醇类燃料着火性能差，十六烷值比柴油低很多，所以醇类燃料用作压燃式发动机燃料比用作点燃式发动机燃料困难，不是醇类燃料应用的主要渠道。目前醇类燃料发动机主要有掺醇燃烧、乙醇/汽油掺烧、甲醇/汽油掺烧、纯醇燃烧几种形式。

液化石油气(liquefied petroleum gas，简称LPG)是油田伴生气处理过程中和石油炼制过程中获得的副产品，能在常温下稍加压(小于1.6MPa)，即液化。车用液化石油气基本上是丙烷和丁烷的混合物，通常在夏季用丙烷分量较少，冬季加多丙烷分量，使液化气瓶内液面上保持适当的饱和蒸汽压，以保证安全和正常供给液化气。在国外液化石油气比天然气汽车多。

LPG供给系统与CNG供给系统有许多相同之处。目前国内外大多数厂家生产的车用LPG供给装置与CNG供给装置的基本部件都可以通用，但LPG供给系统的车用气瓶及其附件、管阀件有些特殊的要求。

CYTZ-100型混合器式闭环控制LPG供给系统的组成如图2所示。当汽油/LPG转换开关13置于LPG位置时，LPG电磁阀9开启，LPG从气瓶7流入蒸发调压器10，并在其中蒸发减压，然后进入混合器11，在混合器中与空气混合后进入发动机气缸。ECU根据氧传感器17和发动机转速传感器15的信号，通过改变通向真空电磁阀12的脉冲信号占空比来调节蒸发调压器膜片室的压力，以控制蒸发调压器的输出压力和供气量，从而实现供气量的闭环控制。

发动机燃用甲醇替代燃料时的优点主要包括:

1)对原发动机的改动比较小，在满足原发动机的动力性能的基础上，其经济性和排放性都能够得到很好的改善;

2)对大气的环境污染较小，属于一种清洁的车用发动机的替代燃料;

3)甲醇燃料是一种液体燃料，我们在对其进行储存和运输的过程中可以采用石油燃料的储存和运输系统，因此基础设施投入的比较少。

甲醇燃料作为车用发动机替代燃料之一的缺点主要包括:

1) 甲醇燃料本身是带有毒性的，例如:若误饮5~10 毫升即可使人双目失明，大量饮用会导致人体的死亡;

2) 甲醇燃料的火焰是无色的，因而不易被发现;

3)使用甲醇为燃料的发动机的排气中会含有未燃烧掉的醇类、甲醛(HCHO)等有害的气体排放物;

目前，在发动机上直接应用甲醇替代燃料时会存在以下几个问题:

(1) 甲醇燃料本身的自燃性能比较差

甲醇燃料的十六烷值太低(仅达到3左右)，而其本身的自燃温度却高达465 ºC，因此甲醇燃料的着火性能比较差，而一般采用压燃式燃烧方式的柴油发动机，其对燃料的十六烷值要求比较高(需要达到 40以上)。

(2)甲醇燃料本身存在溶蚀和胀大的作用

当我们在车用发动机上直接燃用甲醇替代燃料时，如果我们不对原发动机的结构进行改造，而直接使用原发动机的燃油喷射系统，这时往往就会造成发动机喷射系统的堵塞，甚至会导致卡死等现象的产生，从而会导致整个发动机的可靠性以及耐久性变差。。

(3)甲醇发动机的冷却起动比较困难

甲醇燃料的汽化潜热值比较大，其值达到了1109 k J/kg，比汽油(310 k J/kg)和柴油(270 k J/kg)燃料的汽化潜热值的3倍还要多，其理论汽化降温为-122℃，因此，为了能够使甲醇燃料能够得以汽化，在使用甲醇燃料时往往需要我们对其采取一些特殊的技术措施，否则在应用时会对发动机的正常燃烧以及运转工作产生一定的影响。