甲醇机改汽油_万象甲醇汽油转换器
1.醇类如何与汽油互溶?
2.新能源汽车的优点有哪些?
3.安全生产教育和培训有哪些要求
4.什么和什么是许多现代交通工具的燃料
5.涡轮增压器研究的目的、范围和背景;
6.烧汽油汽车和新能源汽车结构是否相同
7.什么是城市热岛效应?
具有一定的真实性,但不能尽信电视广告上所说的。
:燃料油的性质主要取决于原油本性以及加工方式,而决定燃料油品质的主要规格指标包括粘度(Viscosity),硫含量(Sulfur Content),倾点(Pour Point)等供发电厂等使用的燃料油还对钒(Vanadium)、钠(Sodium)含量作有规定。
大部分石油产品均可用作燃料,但燃料油在不同的地区却有不同的解释。欧洲对燃料油的概念一般是指原油经蒸馏而留下的黑色粘稠残余物,或它与较轻组分的掺和物,主要用作蒸汽炉及各种加热炉的燃料或作为大型慢速柴油燃料及作为各种工业燃料。但在美国则指任何闪点不低于37.8°C的可燃烧的液态或可液化的石油产品,它既可以是残渣燃料油(Residual Fuel Oil,亦称Hey Fuel Oil)也可是馏分燃料油(Heating Oil)。馏分燃料油不仅可直接由蒸馏原油得到(即直馏馏分),也可由其它加工过程如裂化等再经蒸馏得到。
醇类如何与汽油互溶?
燃烧一升柴油排放1.58x10^6升二氧化碳。其中计算方法如下:按16烷值计算一吨柴油产生二氧化碳,1×192/226×44/12=3.115吨,因为二氧化碳的密度为1.7克/升,所以二氧化碳的体积为V=3.115x10^6/1.7=1.58x10^6升。
柴油产品
复杂烃类(碳原子数约10~22)混合物。为柴油机燃料。主要由原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、石油焦化等过程生产的柴油馏分调配而成。
也可以由页岩油加工和煤液化制取。分为轻柴油(沸点范围约180~370℃)和重柴油(沸点范围约350~410℃)两大类。广泛用于大型车辆、铁路机车、船舰。
新能源汽车的优点有哪些?
由于石油的相对贫乏,以及汽车使用矿物燃料所排放的污染物,给大气环境造成的严重影响,人们迫切需要开发燃油替代品。为此世界上已开发研制出甲醇汽油、乙醇汽油,并已实现商业化。但是,乙醇作为动力能源短缺,价格较高,而甲醇可由煤炭转换,具有丰富,价格低廉等优势,应用前景看好。但是关于甲醇汽油的抗水互溶问题,是推广甲醇/汽油的实际应用中出现的新问题。水分对甲醇汽油的相溶性破坏很大,与少量的水接触时,甚至在某些情况下与从潮湿空气中吸收的水分接触时,也常常会引起已相溶的甲醇—汽油重新分层。因为,烃类汽油加入醇组分后,使整个共溶混合体系的极性增加,吸水能力也相应增加,吸入的水分随之破坏了原本达到的共溶的相平衡。这样醇—水相的体积比原有的水要大得多,其比重却小得多,从而容易悬浮,并与上层燃料相一起进入驾驶的汽车中,当醇—水相到达汽化器时,可能使发动机停止工作,并严重腐蚀汽化器和燃料系统中其他部件所使用的钢和其他金属材料。因此,解决甲醇汽油的分层问题迫在眉睫。
发明内容为了解决上述问题,本发明提供一种醇类燃料互溶添加剂,以解决甲醇汽油分层问题。本发明用的技术方案是一种醇类燃料互溶添加剂,其特征在于是由以下原料按重量份配比制成的异丁醇5~12份异戊醇5~12份正庚脒0.5~1.5份抗溶胀剂1~5份其中,所述的抗溶胀剂是N,N”-二亚水杨基-1,2-丙二胺、甲基叔丁基醚和脂肪胺按重量比1∶1∶1混合的产物。所述脂肪胺优选戊胺或己胺。所述正庚脒其结构式为所述的醇类燃料互溶添加剂,其制备方法是按配比将异丁醇、异戊醇、正庚脒和抗溶胀剂放入容器中,搅拌均匀即可。本发明醇类燃料互溶添加剂的技术指标如表1表1<tablesid="table1"num="001"><tablewidth="714">项目闭口闪点℃,不低于熔点℃,不高于运动粘度Mm2/s,40℃密度g/m3,25℃指标60-2535~65880~900</table></tables>正庚脒是一种在碳原子上连有一个氨基(-NH2),和一个亚氨基(=NH)的化合物,结构式为烃基端作为疏水基,易溶于有机相,脒基端作为亲水基,易溶于水相或极性较大的有机相。甲醇汽油加入脒后,相当于在烃类和醇分子之间架设了一座分子连接桥,增加了相平衡的稳定性,使互溶能力增强。对亚氨基和氨基的极性比较可知,亚氨基上的电子云密度更大,更易于和吸收的水分子形成氢键。当甲醇汽油中加入脒后,吸收的二氧化碳首先和亚氨成盐,此时氨基(-NH2)与水和甲醇形成的氢键并没有破坏,我们经过试验发现,在敞口体系中,加入脒互溶剂配制的甲醇汽油48小时仍可保持相平衡。正庚脒的合成步骤如下1、正庚酰氯的制备正庚酸与过量的氯化亚砜在油浴90℃下,加热回流反应8小时,生成正庚酰氯,先常压蒸馏出过量的氯化亚砜,蒸馏收集171~173℃馏分(或减压蒸馏)。2、正庚酰胺的制备将上步骤所得产品,逐滴加入到25%~28%的氨水中,冷却后,抽滤得白色片状晶体,低温烘干。3、正庚腈的制备将正庚酰胺、氯化亚砜、环丁砜、甲苯加入反应装置,油浴加热115℃保持回流5.5h,改为蒸馏装置,蒸出甲苯和过量的氯化亚砜及环丁砜,将母液到入蒸馏水中,分层,收集上层液体,蒸馏收集184~186℃的馏分(或减压蒸馏),得产品。4、正庚脒的制备正庚腈与三氟化硼在磁力搅拌下反应,于50℃通入氨气,加入适量饱和碳酸氢钠溶液,分出有机层,有机层加入甲醇,盐酸,搅拌反应,冰水浴冷却,析出固体,得正庚脒盐酸盐。滴加10%氢氧化钠,得无色或淡**液体,产物经红外光谱和元素分析验证。本发明通过实验室试验进一步验证。1、对甲醇汽油抗水性试验按表2中,加入石脑油、无水甲醇和蒸馏水,再加入本发明的添加剂,观察分层及相平衡时间。表2从表2中可见,加入本发明,用量少,稳定性好,而且不分层,透明,相平衡保留时间长。在敞开体系中,保留时间达72小时以上,在封闭体系中可较长时期保存,满足储存,运输的要求。2、对甲醇汽油沸程的影响分别在磨口瓶中加入100ml汽油(汽油种类见表3)和13ml甲醇,其中一个中加入本发明,进行水浴加热,记录冷凝管出第一滴温度及收集10%,20%,30%,40%,50%,60%,70%,80%,90%,100%的温度,结果见表3。表3从表3中可见,加入本发明,对甲醇汽油的沸程并没有多少改变,因为本发明和甲醇性质相匹配,与汽油中各组分的作用力与甲醇相似。改变了甲醇汽油的蒸汽压,从而解决甲醇汽油的气阻问题。本发明耐低温、耐高湿,烃基端作为疏水基,易溶于有机相,脒基端作为亲水基,易溶于水相或极性较大的有机相,添加水分高达6%仍然稳定,提高了生产、运输和储存中可能引入的水分在油相中的稳定性。本发明用量少,即可解决甲醇汽油遇水分层问题,进而消除了甲醇汽油中杂质对发动机油路系统金属部件腐蚀作用,消除甲醇汽油对橡胶材料的溶胀作用。图1是正庚酰氯的红外光谱图;图2是正庚酰胺的红外光谱图;图3是正庚腈的红外透射光谱图;图4是正庚脒的红外透射光谱图。具体实施例方式实施例1正庚脒的制备1、正庚酰氯的制备在装有回流冷凝器的500ml圆底烧瓶中加入,正庚酸130.2g(1.0mol),氯化亚砜180ml过量,剧烈反应,待反应平稳后,开始加热,水吸收气体成盐酸。油浴90℃下,回流反应8h,蒸馏出过量的氯化亚砜,然后蒸馏收集171~173℃馏分(或减压蒸馏),得产品正庚酰氯106.3g,收率71.6%,折光率nD18=1.4280。正庚酰氯的红外光谱如图1IR(液膜法),2958,2931,2860cm-1(CH3,CH2);17,953cm-1(C=O脂肪族酰氯);1235cm-1(C-Cl)。2、正庚酰胺的制备准备好25~28%氨水约270ml,置大烧杯中,在搅拌下,将正庚酰氯89.1g(0.6mol)逐滴加入氨水中,反应剧烈,且放出大量的热,待放置冷却后,析出大量晶体,经抽滤,得白色片状晶体,此时,母液的PH=8。烘干,得产品65.2g,收率84.9%,熔点116-118℃。经红外光谱验证。正庚酰胺的红外光谱如图2IR(压片法),3364,3195cm-1(NH2);2955,2936,2869cm-1(CH3,CH2);1662,1629cm-1(C=O)。3、正庚腈的制备在装有回流冷凝器的250ml圆底烧瓶中加入,正庚酰胺64g(0.5mol)、氯化亚砜80ml、环丁砜60ml、甲苯50ml,油浴115℃下,开始回流约5.5h,然后改为蒸馏装置,蒸出甲苯和过量的氯化亚砜及环丁砜。在1000ml大烧杯中放置200ml蒸馏水,将母液倾入水中,边加边搅拌,上层为黑褐色液体,下层为水层,放置过夜,用分液漏斗分离,除去下层水层,收集上层液体,下层水层用20ml苯萃取溶解在水层中的正庚腈,苯层变为褐色,合并到有机层,安装蒸馏装置,蒸馏收集182~184℃馏分(或减压蒸馏收集80~83℃/0.008Mpa),得产品42.0g,收率75.7%。折光率nD18=1.4241。产品经红外光谱验证。正庚腈的红外透射光谱如图3IR(液膜法),2957,2932,2860cm-1(CH3,CH2);2246cm-1(C≡N).4、正庚脒的制备在干燥的250ml三口瓶中,加入正庚腈31.0g(0.28mol),三氟化硼70ml,室温磁力搅拌12小时,减压回收过量三氟化硼,于50℃通氨气3h,于搅拌下,加入约76g饱和的碳酸氢钠溶液,分出有机层,有机层加入甲醇50ml,滴加6mol/L盐酸,于室温搅拌半小时,冰水浴冷却,析出固体得正庚脒盐酸盐。滴加10%氢氧化钠,有机层用萃取,干燥,水浴加热蒸除,得淡**液体19.8g,所得为正庚脒,收率55.3%,折光率nD17.5=1.4287,沸点189~191℃。产物经红外光谱验证。正庚脒的红外透射光谱如图4IR(液膜法),3454,3364cm-1(NH2);3200cm-1(C=N-H);1675cm-1(C=N);2958,2933,2872cm-1(CH3,CH2)。元素分析理论值,%C65.63;H12.50;N21.88实测值,%C65.24;H12.86;N21.53实施例2一种醇类燃料互溶添加剂的制备抗溶胀剂的制备取1gN,N’-二亚水杨基-1,2-丙二胺、1g甲基叔丁基醚和1g戊胺,混合均匀制得抗溶胀剂。称取异丁醇8g、异戊醇8g、正庚脒1g、抗溶胀剂3g;放入反应釜中,搅拌均匀即可制得产物。实施例3一种醇类燃料互溶添加剂的制备抗溶胀剂的制备取1gN,N’-二亚水杨基-1,2-丙二胺、1g甲基叔丁基醚和1g戊胺,混合均匀制得抗溶胀剂。称取异丁醇5g、异戊醇5g、正庚脒0.5g、抗溶胀剂1g;放入反应釜中,搅拌均匀即可制得产物。实施例4一种醇类燃料互溶添加剂的制备抗溶胀剂的制备取2gN,N’-二亚水杨基-1,2-丙二胺、2g甲基叔丁基醚和2g己胺,混合均匀制得抗溶胀剂。称取异丁醇12g、异戊醇12g、正庚脒1.5g、抗溶胀剂5g;放入反应釜中,搅拌均匀即可制得产物。本发明并不仅限于实施例,在实际生产过程中,可以按实施例等比例扩大原料配方数值。权利要求1.一种醇类燃料互溶添加剂,其特征在于是由以下原料按重量份配比制成的异丁醇5~12份异戊醇5~12份正庚脒0.5~1.5份抗溶胀剂1~5份2.根据权利要求1所述的醇类燃料互溶添加剂,其特征在于所述的抗溶胀剂是N,N’-二亚水杨基-1,2-丙二胺、甲基叔丁基醚和脂肪胺按重量比1∶1∶1混合的产物。3.根据权利要求2所述的醇类燃料互溶添加剂,其特征在于所述脂肪胺为戊胺或己胺。4.根据权利要求1所述的醇类燃料互溶添加剂,其特征在于所述的正庚脒,其结构式为全文摘要本发明涉及醇类燃料互溶添加剂。以解决醇类汽油分层问题。用的技术方案是醇类燃料互溶添加剂是由以下原料按重量份配比制成的异丁醇5~12份;异戊醇5~12份;正庚脒0.5~1.5份;抗溶胀剂1~5份;其中,抗溶胀剂是N,N,-二亚水杨基-1,2-丙二胺、甲基叔丁基醚和脂肪胺等比例混合的产物。本发明烃基端作为疏水基,易溶于有机相,脒基端作为亲水基,易溶于水相或极性较大的有机相,添加水分高达6%仍然稳定,提高了生产、运输和储存中的稳定性。本发明用量少,即可解决醇类汽油遇水分层问题,消除了醇类汽油中杂质对发动机油路系统金属部件腐蚀作用,消除甲醇汽油对橡胶材料的溶胀作用。
安全生产教育和培训有哪些要求
新能源汽车的优点有:
1、新能源汽车环保。新能源汽车用的主要是非燃油动力装置,不需要燃烧汽油、柴油等,而是用清洁能源,比如:电力、太阳能、氢气等。这样,就减少了二氧化碳等气体的排放,从而达到保护环境的目的。
2、省钱。燃油车每公里油费大概0.6-0.8元,但是使用电只需要0.2元。另外,电机结构非常简单不易坏,不需要频繁保养。
3、新能源汽车不用限号出行。因为环境污染严重,为了减轻环境压力,很多城市都用汽车限号的方式,限制私家车的出行。但是,新能源汽车几乎是零污染、零排放,所以也就不在限号范围内,更方便出行。
4、效率高。一般新能源汽车用新技术,新结构,使它的效率更高。
新能源汽车的缺点有:
1、充电难、充电慢。因为现在新能源汽车暂未普及,因此很多城市或地区都缺少供新能源汽车充电的充电桩,所以给汽车充电不太方便。除此之外,新能源汽车动力装置系统并不是很成熟,充电比较慢,一般需要数小时,这就不太方便。
2、续航里程较短。对于用电力的新能源汽车来说,汽车电池的蓄电量有限,所以汽车持续行驶的里程也会受限,一般不能进行较长距离的行驶。
3、售后服务还不成熟。新能源汽车作为汽车行业的“新星”,各方面都还在摸索、改善中,对于新能源汽车的售后维修,尚没有很多熟练的维修人员,不能及时维修,这就给车主带来很大不便。
4、成本较高。电动车为了能反复充电和续航,必然需要锂电池这个额外成本。目前动力锂电池成本大概在2000元/千瓦时。一辆汽车如果续航500公里需要90度以上的电池。这个成本就是18万。
1、混合动力
混合动力是指那些用传统燃料的,同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。按照能否外接充电又可以分为插电式混合动力汽车(PHEV)和非插电式混合动车汽车(MHEV)。
2、纯电动
电动汽车就是主要用电力驱动的汽车,大部分车辆直接用电机驱动,有一部分车辆把电动机装在发动机舱内,也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子,其难点在于电力储存技术。
本身不排放污染大气的有害气体,即使按所耗电量换算为发电厂的排放,除硫和微粒外,其它污染物也显著减少,由于电厂大多建于远离人口密集的城市,对人类伤害较少,而且电厂是固定不动的,集中的排放,清除各种有害排放物较容易,也已有了相关技术。由于电力可以从多种一次能源获得,如煤、核能、水力、风力、光、热等,解除人们对石油日见枯竭的担心。
电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电,使发电设备日夜都能充分利用,大大提高其经济效益。有关研究表明,同样的原油经过粗炼,送至电厂发电,经充入电池,再由电池驱动汽车,其能量利用效率比经过精炼变为汽油,再经汽油机驱动汽车高,因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量,正是这些优点,使电动汽车的研究和应用成为汽车工业的一个“热点”。
有专家认为,对于电动车而言,目前最大的障碍就是基础设施建设以及价格影响了产业化的进程,与混合动力相比,电动车更需要基础设施的配套,而这不是一家企业能解决的,需要各企业联合起来与当地部门一起建设,才会有大规模推广的机会。
3、燃料电池
燃料电池汽车是指以氢气、甲醇等为燃料,通过化学反应产生电流,依靠电机驱动的汽车。其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用,而不是经过燃烧,直接变成电能或的。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物,因此燃料电池车辆是无污染汽车,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2~3倍,因此从能源的利用和环境保护方面,燃料电池汽车是一种理想的车辆。
以上内容参考?百度百科-新能源车
什么和什么是许多现代交通工具的燃料
1、安全监管监察人员,危险物品的生产、经营、储存单位与非煤矿山、金属冶炼单位的主要负责人和安全生产管理人员、特种作业人员以及从事安全生产工作的相关人员的安全培训大纲,由国家安全监管总局组织制定。
2、国家安全监管总局负责省级以上安全生产监督管理部门的安全生产监管人员、各级煤矿安全监察机构的煤矿安全监察人员的培训工作。省级安全生产监督管理部门负责市级、县级安全生产监督管理部门的安全生产监管人员的培训工作。生产经营单位的从业人员的安全培训,由生产经营单位负责。
3、生产经营单位应当建立安全培训管理制度,保障从业人员安全培训所需经费,对从业人员进行与其所从事岗位相应的安全教育培训;从业人员调整工作岗位或者用新工艺、新技术、新设备、新材料的,应当对其进行专门的安全教育和培训。未经安全教育和培训合格的从业人员,不得上岗作业。
扩展资料:
安全培训机构有下列情形之一的,责令限期改正,处1万元以下的罚款;逾期未改正的,给予警告,处1万元以上3万元以下的罚款:
1、不具备安全培训条件的;
2、未按照统一的培训大纲组织教学培训的;
3、未建立培训档案或者培训档案管理不规范的。
安全培训机构取不正当竞争手段,故意贬低、诋毁其他安全培训机构的,依照前款规定处罚。
百度百科-安全生产培训管理办法
涡轮增压器研究的目的、范围和背景;
1陆
首先,现代社会最为倚重的交通工具当然是各种类型的汽车了,汽车的燃料当然是社会发展的重中之重。现代汽车燃料主要指汽油机用燃料和 柴油机用燃料。
汽油机以其功率大,振动小,重量轻体积小以及噪音少的特点成为了小型汽车和轿车的首选,其使用的燃料为汽油。牌号越高则抗爆性越好。汽油具有良好的蒸发性和燃烧性,能够维持发动机的稳定和安全,但是因为汽油机排放和油耗都非常高,随着汽车的普及,环境污染的形势正越来越严峻。如今人们显然已经认识到了这一点,积极出谋划策缓解现状,比如使用无铅汽油来减少污染,比如通过改进汽油机的点火系统,实现分层燃烧来提高效率,这一切都再告诉我们,汽油机以及汽油的未来是非常的光明的。
而柴油机使用压燃发动技术,利用大量压缩空气实现温度的急剧上升,从而点燃燃料。压燃式发动机功率大,经济效益高,更是比汽油机更为的节能减排。老式的柴油机因为需要承受大量的压力,所以体积大,重量重,只能大规模运用于大型的交通载具上,而先进的小型高速柴油发动机,成为“绿色发动机”,目前已经成为许多新轿车的动力装置。或许柴油机的最大问题恰恰出在它的燃料上。柴油与汽油构成相似,也是一种轻质油,虽然它燃点高、产生的有毒气体比汽油少,但是更多的燃烧烟尘使它与空气质量杀手挂上了钩。目前,如何降低柴油的含硫量已经成为了世界性的课题。
随着时代的发展,新型燃料也渐渐站上了世界的主流。其中最引人侧目的莫过于醇基燃料。醇基燃料是以甲醇等醇类为主要原料,按特定的工艺流程,经科学设计合理改性的一种洁新型液体燃料,可替代液化气、煤油、柴油等用作酒店、酒家、学校、企业食堂的厨房燃料,或用作其它工业燃料等等。于汽柴油相比,它的燃烧效率远远高于前者,而排放物仅仅是水和二氧化碳,可以说,如果醇基燃料技术发展成熟,以时日,石油的时代就要结束了。而因为它是生物燃料,所以几乎可以说是取之不尽,用之不竭的。目前甲基燃料运用最广,但因为运输的危险性较高,所以尚未广泛使用。
2海
从大航海时代开始,大大小小的船只就成为了文明交流的桥梁。海上贸易相对于陆上而言成本更低廉,运输更便捷,危险性相对更小,从而在600余年间始终是人类贸易运输的第一大路线。因为船只相对于汽车更加硕大,所以燃料也是以柴油和重油为主。
船用内燃机燃料油是大型低速柴油机的燃料油,其主要使用性能要求是燃料能够喷油雾化良好,以便燃烧完全,降低耗油量,减少积炭和发动机的磨损。燃料油主要由石油的裂化残渣油和直馏残渣油制成,其特点是粘度大,含非烃化合物、胶质、沥青质多。
船用内燃机马力和扭矩极大,排量和功率也大,油耗比起陆上载具来更是大得难以想象,大部分是中低速柴油机。因为重柴油粘度适宜, 喷油雾化优良化, 燃烧完全, 含硫量低,不腐蚀设备,残炭较低,价格低廉,所以大量应用于船用燃油。
因为海运所需的油耗大大超过了陆地,又,海运大量用重型柴油、燃料油和渣油型燃料油,比起轻油质量更加低劣,杂质更多,所以环境污染问题早已成为了一个公开的话题。
3空
在如今的时代,天空已经不止是鸟儿的领地了。每天,这个世界的上空就有将近10万个流线型的身影飞过,承载超过1000万顾客翱翔世界。作为世界上最为昂贵的客运载具,飞机已经成为了人们日常交通中不可缺少的元素。那么,在我们所熟知的钛合金外壳下,飞机的内燃系统和燃料又是怎样的呢?
目前的飞机发动机共分为两种,活塞式航空发动机和燃气涡轮发动机。活塞式航空发动机是早期的飞机发动机,用于带动螺旋桨或旋翼,功率小,油耗也小,现在常用于小型客机和直升机。较大型的空中载具常用燃气涡轮发动机,功率大,高速性能好,是目前应用最广的飞机发动机。
至于航空燃料,目前最受欢迎的是航空汽油和喷气燃料。
航空汽油只应用于往复式发动机的飞机上。往复式发动机即为活塞式发动机,与汽车和轮船的内燃机构造相似。航空汽油和车用汽油构成大致相同,其挥发性比车用汽油低,较不容易汽化,防止汽油蒸汽对飞机组件造成危险。今天的航空汽油与1950年代和1960年代初推出时没有大分别,仍然靠添加高毒性的四乙基铅来增加辛烷值,此添加物早于1980年代就从车用汽油中消失。航空汽油的质量远比车用汽油来得高,四乙基铅也是非常昂贵的添加剂,所以其价格极为高昂,欧洲一些国家就尝试使用价格低廉的柴油作为燃料,但目前航空汽油仍是最主流的往复式飞机燃料。因为往复式发动机的效率普遍不到40%,所以也限制了航空汽油的使用效率。
烧汽油汽车和新能源汽车结构是否相同
涡轮增压器的介绍:涡轮增压器实际上是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。当发动机转速增快,废气排出速度与涡轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入气缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整发动机的转速,就可以增加发动机的输出功率了。参加竞赛的跑车一般在发动机上装有涡轮增压器,以使汽车迸发出更大的功率。发动机是靠燃料在气缸内燃烧来产生功率的,输入的燃料量受到吸入气缸内空气量的限制,所产生的功率也会受到限制,如果发动机的运行性能已处于最佳状态,再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入气缸来增加燃料量,提高燃烧做功能力。在目前的技术条件下,涡轮增压器是唯一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。 涡轮增压器的最大优点是能在不加动机排量就能较大幅度地提高发动机的功率及扭力,一般而言,加装增压器后的发动机的功率及扭矩要增大20%~30%。 首先说说涡轮增压器的大概结构原理,废气涡轮增压器主要由泵轮和涡轮组成,当然还有其他一些控制元件。泵轮和涡轮由一根轴相连,也就是转子,发动机排出的废气驱动泵轮,泵轮带动涡轮旋转,涡轮转动后给进气系统增压。增压器安装在发动机的排气一侧,所以增压器的工作温度很高,而且增压器在工作时转子的转速非常高,可达到每分钟十几万转。涡轮增压器大都用在柴油发动机上,现在一些汽油发动机也用涡轮增压器,但是要求很多的改进。 在最近30年时间里,涡轮增压器已经普及到许多类型的汽车上,它弥补了一些自然吸气式发动机的先天不足,使发动机在不改变排气量的情况下可以提高输出功率10%。 涡轮增压器是配套于内燃机的产品,设备比较简单,很快出现了饱和,发展遇到困难。解困的途径,就是要开发新用途,扩大应用领域。现将涡轮增压器方面的点子归纳了一下发来,供参考:1、 车辆改造,改造的涡轮增压器,使汽车节能背景:该点子对厂家的好处是:增加涡轮增压器达到销售量。对用户的好处是:使车辆节能。内容:关于内燃机节能问题,以前石油的廉价,内燃机尾气余压能的利用,主要是来增加发动机功率。现石油缺乏,节能就显得很突出,人们就自然联想到把内燃机尾气剩余动能,直接作用在发动机动力上面来提高内燃机的效率。内燃机尾气的压强有3~5公斤/平方厘米。如果将这些能量有效的回收,热效率理论可再增加一倍,其效益是不言而语的。该点子主要有两种方案,(1)、是在汽油发动机尾气中安装(改造的涡轮增压器),连接动力系统,使之节能。(2)、是在汽油发动机尾气中安装(改造的涡轮增压器),带动发电机,在配合汽车的电力系统改造。使该汽车有双动力的特点。改造后的汽车,可节能30%。 2、内燃排气能量回收利用机属于:一种提高内燃机热效率的装置,尤其是利用内燃机排气的‘余压’和‘余热’能量,该装置可将这部分能量有效的回收,从而起到提高内燃机热效率、节省燃料的作用。内容:为了使内燃机尾气能量更有效的回收,是将内燃机排除废气中的余压和余热能量,加一套装置,将其再利用。本设计,解决其问题,取的技术方案是:在现有的内燃机的排气管后,增加一套装置。该装置主要部件是有:‘两套半’‘涡轮增压器’组成。后附加的设备,用来回收内燃机尾气排出的余压和余热能量。该装置主要是利用了通常的涡轮增压器的技术,另加换热器和冷却器,并几套运行设计。由此能回收了内燃机尾气的能量,也有增压提高功率的作用,从而起到了节省燃油的目的。3、单缸柴油机,尾气能量回收机属于:一种尾气能量回收技术。内容:主要针对小柴油机应用的。如单缸小马力柴油机。主要解决的技术问题,现涡轮增压器都是针对大马力的,单缸柴油机脉冲间隔时间长,影响涡轮机效率,现市场中我还没有见到单缸小马力柴油机用增压器。而我国数量最多的就是小马力柴油机。 本人设计的这种机(可称为涡轮节能器)。用给配套50多马力的涡轮增压器为基础,经过巧妙的设计改动,可以应用到15马力的小柴油机上面,该机成本比原来的涡轮增压器成本偏低。效率可提高1/3(燃气轮机效率提高,不是小难题)。发动机节能可达到1/4~1/6,还可省去消音器。是一个很好的发明,市场潜力很大。4、涡轮循环增效器,属于:为解决单缸柴油机脉冲,更好的利用尾气能量的设备。背景:涡轮增压器的气轮机是一级燃气轮机,效率较低。而单缸发动机排的尾气,也是脉冲的。很多时候,排气还有一定的余压能。本装置,就是为了,提高这部分的效率而设计的。主要用于,涡轮增压器,消音器(降低排气压力)等。技术提示:增加一个简单的气体循环装置,可以把有压力的气体,部分返回循环利用。5、分体式涡轮增压器发动机涡轮增压器设计以前考虑主要是:增加发动机的功率。该机械还有其缺点是在加速的时候,出现滞后现象(就好象使不上劲一样)。内容:该机械可以最大化的利用尾气的动能,作用于发动机的功率上面起到节能的效果。且解决了有涡轮增压器的发动机,在加速的时候,出现滞后问题。而这种涡轮增压器,在汽油机上也可以使用。可以烧几种型号的汽油,或烧天然气。6、汽油发动机,涡轮增压器节能的点子汽车安装涡轮增压器,使汽车节能。该点子可以增加涡轮增压器的销售量。涡轮增压器其产品,是针对柴油机的,主要的作用是为了增加功率,而不是节能。而汽油内燃机,安装涡轮增压器,由于压缩比的限制,压力高容易产生早燃,而不适合安装。汽油内燃机的效率,低于柴油机,但是很多地方还需要汽油内燃机,尤其是天然气汽车,需要用汽油内燃机改造才行。现在石油价格飙升,节能是社会急需的金技术。本点子,就是将汽油内燃机,安装一台涡轮增压器,再对发动机进行换几元钱零件的改造,就可以使汽油内燃机节能10%左右,功率还有所增加。同样该点子也适合天然气汽车,除节能外,还可使天然气汽车恢复到烧汽油时的功率。该技术适合新发动机,也适合对现运行的汽车改造。这是一个巨大的效益空间。7、利用涡轮增压器开发小型煤电装置小型热电,现主要是柴油机为主。煤电小型化,是技术难题。用涡轮增压器改造,就可以开发成小型煤电机组。思路是现在美国和日本,用天然气的小型燃气轮机发电技术的延伸,主要的改变有两种:(1)、用细煤粉方法,解决除掉除灰问题。(2)、用颗粒煤,也是解决除掉灰粒问题。(3)、用煤气,也是解决除灰问题,更容易一些。还有其他等方法。利用涡轮增压器开发的两项小煤电装置。小煤热电是发电技术的一个难题。笔者也对这个问题研究多年。可成熟的推出用涡轮增压器为主要设备的两种小型煤电设计,主要的内容是:发电功率几千瓦到1千千瓦,热效率15%左右。该煤气发动机,热效率可到25%左右。以后发展可到40%。现在煤热电站,一般的只有30%,因此要比现热电厂效率不低。另外小的煤电,余热利方便,如北方暖,大棚,供生活热水等。大型电站的集中供热,对分散用户,管道投资大,而小电站就比较灵活。适用范围:主要是分散的用热单位,如农村的大面积大棚,单个的楼房暖,小城镇用热等。取代部分小锅炉,卖电的钱就可以抵消煤钱。因投资少,可快速发展起来。该技术在其它方面上的应用还有如,船舶动力,机车动力等。市场需求,理论是很大的。8、利用涡轮增压器开发燃煤发动机用煤直接开动汽车。并能改变涡轮增压器给柴油机当配套的地位,有可能取代现在的汽、柴油活塞发动机,成为汽车动力的主角。该技术并不复杂,主要问题是通顺的,也是前面技术的发展。成批量的生产成本和现有的内燃机差不多,甚至还低。热效率初期达到20%,发展可达40%。以煤代油是符合我们国情,政策也已明确了方向。现以煤代油技术路线主要有用煤生产甲醇、合成汽油等。这些方法的问题是:如按能量比,需要3~4吨煤代替一吨油(因为在生产中只能转化60%能量),还有生产过程中的能耗等。价格比需要6~8吨。经济上虽然还合算。但需要建很多大型装置,投资巨大,不是短时间可以做到的。如果用煤直接代替汽油,能量比只是2 :1的关系,价格比也不到3吨,其效益空间巨大。如一辆汽车每天用100元的油料费用,而用煤至多25元就够了。中国现石油年用量是3亿吨,而煤炭年产量20亿吨,比第二的美国高一倍。 用煤开发动机,同上面的技术一样,要有部分的改进。也看不到破不了的技术难题。尤其适用于双动力发动机。如果能用煤粉就可以用其它的可燃粉,如柴草、秸杆粉,面粉等,就用玉米面粉来讲,也比用酒精效益好。柴草秸杆等,中国年有10亿多吨的量,可以利用的上亿吨。由此实施这一技术,更有利于使小汽车进入平常百姓家。9、代替小型燃气轮机扩大用途涡轮增压器企业,在生产涡轮增压器设备的基础上,经过小改动,就可以生产多种用途,气轮机。涡轮增压器,属于单极小型燃气轮机加单极离心压缩机。就该机是燃气轮机部分,由于是一级的,效率较低。如果能提高效率,还将有很大的应用空间。如可以代替小型,燃气轮机和蒸汽轮机等。关于提高效率:其方案有:A、串联:道理就好比是多级水泵一样。要串联,最简单实用的方法,就是两台涡轮增压器的,一台涡轮增压器气体出口接到另一台的入口,由此可以多台串联。该方法需要涡轮增压器改进的就是:客体的耐压等级要提高。方法可以,(A)、壳体的模具要新的。(B)、在原有的壳体加固改造,增加耐能力,可有很多中方法。B、机的结构进行改造。主要有:(A)、现有的技术拼凑,如:设计‘径流’两‘气轮机’。该机,外型也很象涡轮增压器。体积与也好比大一点的涡轮增压器。如叶片,可以是一次性浇注的,也可是机械加工的。该机械可以是离心或是向心的。也可以是,向心径流气轮机与涡轮增压器的结合,在涡轮增压器的外面加一级,气轮机的叶片。(B)、创新技术,这方面的内容很多,在这里主要是介绍我的一项专利发明技术:,名称为:“螺旋风帆式气轮机”专利号:2000510005444.5。该机械的特点:利用了风车原理。外壳一涡轮增压器的外壳相似,没叶片,只有转子。转子叶轮的制造,可以一次浇注完成。有机构简单效率高的特点。很适合涡轮增压器的企业开发。另外还可以是这几种机械的结合,就会出现很多形式的,适合涡轮增压器企业生产的小型气轮机10、代替小型气轮机,用于减压阀门的回收能量。属于:涡轮增压器扩大用途。给企业节能的点子。背景,在工厂中,有很多的余压,现在强调节能减排,就要考虑对其回收。内容:也是压缩机、水泵等电动机械的反向。在工厂中要有很多这类的地方,气体减压,用的是减压阀门,其压力能白白的流失了。如果加一台气轮机带动发电机,就可以回收这部分压力能。利用涡轮增压器,改装的小型气轮机,在带动发电机,则很适用,该机械是有一定市场的。11、加热炉的节能回热风机属于:涡轮增压器扩大用途。给企业节能的点子。内容:工厂的加热炉,都需要风机,基本的是用电动机带动。但是加热炉,都有余热,如果利用该余热,用热功动力机械(如燃气轮机组),就可以节约电能,但是燃气轮机组价钱很贵,如果用现有的涡轮增压器,进行改造,就很有利用价值。加热炉与锅炉,是工业的基本装置,因此该机械的应用领域很广。12、换气节能空调机属于:涡轮增压器扩大用途。用于空调节能方面。背景:夏天的制冷,冬天 的暖,需要空调,但是问题是,这些都需要封闭空间,不然,热冷能量就会流动到室外而损失能量。但是密闭代来的问题是,空气质量下降,二氧化碳含量高,有时会使人头晕,恶心等。 内容:为此本点子,设计了一个利用‘涡轮增压器’设备改造的换热空调。就可以在节能的基础上(甚至要比现在的空调还要节能),室内与室外的空气质量基本相同。13、空调器是利用涡轮增压器,改装的空调,不要冷剂,机构简单。是该行业的一个出路。可扩大销售量。14、代替小型蒸汽轮机在一些企业中,有很多的压力蒸汽,但是蒸气轮机的价格比较高,又不普及,故这些蒸气压力往往被减压而浪费了。如果用涡轮增压器来代替小型汽轮机,由于成本低,就会很方便的利用,更容易普及。15、导弹发动机.属于:该点子是为涡轮增压器扩大用途的方法。内容:涡轮增压器是属于简单的燃气轮机机组。燃气轮机在飞机上有很好的应用。但是把涡轮增压器用于飞机上,其问题是,效率低。但如用于巡航导弹方面,在某种型号的巡航导弹型号方面,就很实用。在战争中的武器,很多地方需要的是数量上的优势,也就是要求武器的成本。而涡轮增压器改装的发动机,由于其廉价,成本低,就会有很好的市场前景。且我认为:在我国可以发展导弹运输。这种运输方式,在很多地方(如特快专递等方面,很适用)。16、航空发动机属于:为涡轮增压器扩大用途。内容:涡轮增压器是属于简单的燃气轮机。燃气轮机在飞机上有很好的应用。但是涡轮增压器,是效率低机械。如果在次方面提高效率,本点子要点:可用串联与并联等方法。该发电机形式,可以是喷气式的,也可以螺旋浆式的。军民用都可。具体我可提供设计方案。
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车烧甲醇常见问题:
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不是坏油表:而是传统液位器,不适合甲醇特性,烧坏,或液位滑动电阻被导电氧化或隔离。用磁感应非接触式液位器就可避免车烧甲醇常见故障,坏油泵,传统油泵、所谓的陶瓷泵、甲醇泵、普通的无刷泵不能彻底解决油泵导线接触燃料导电氧化问题,甲醇导电性与汽油不同,同时部分车辆出现坏油表(其实是坏油箱内有位滑动触点);坏喷油嘴,其实是堵塞,传统清洗根本不能解决问题,需要特殊清洗修复。原车的喷油嘴最好,不要给用户轻易更换。很多维修工作人员工作不规范细致,拆喷油轨时,(喷轨拆卸一定要把油轨周围沙土清理干净避免掉落气缸内造成拉缸!车烧甲醇很多问题是认为问题,以及找不到问题所在,不能根本性解决,汽车调试适应甲醇后,故障率比烧汽油还少。纯烧甲醇或烧M100低温不易启动,或部分车辆启动难问题!改装一定要用智能双燃料
1、解决发动机燃烧纯甲醇或GCM100时在20℃以下启动时不易启动,启动后运行不稳定、动力慢慢变小问题、越来越不节省等问题。
2、解决发动机燃烧甲醇、汽油需要两种燃料供给转换问题,能智能、手动转换燃料,智能、手动控制供给,根据汽车发动运行状态、需
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石油能源危机:全世界、包括中国都在大力开发、支持新能源,尤其是汽车在中国日益增长,原油需求增长远大于国内生产增长,进口依赖达到60%以上;中国大部分石油、天然气需要进口,石油只够人类使用40几年,天然气不过60几年;电瓶汽车的存、方电已经制热制冷瓶颈很难突破;所以甲醇成了最好最佳替代品。
汽油:汽油是产品、商品名、而不是单一的化学成分,其成分复杂有100-200种化学成分组成;
天然气:属高压压缩气体,危险性比汽油大,汽车使用必需加装高压气罐,气体泄漏检测难等,50度以下需用汽油,气进入气缸前需加热、燃烧温度高、吸热少、动力小、产生油腻多,对发动机伤害大,面包车烧气3-4万需大修,出租车缩短30-50%寿命;尤其开空调或上坡路很多车动力不能满足;气体运输、存储不便!
甲醇:甲醇主要来自煤炭、天然气转换成甲醇便于存储、运输,及可再生植物等,煤炭够人类使用200年以上,中国典型的富煤贫油国,所以发展甲醇替代传统燃料趋势所在。甲醇闪点高13左右;纯甲醇因为高压有氧燃烧,燃烧充分替代汽油的比例是1.5~1.7左右,所以车烧甲醇需加装智能汽车双燃料控制系统,还可以让汽车同时烧汽油;纯烧甲醇根据汽车压缩不同,压缩比低、点火弱的车辆在25度左右启动开始困难,热车后正常,压缩比高、点火强车辆可以在17-18度以上正常启动;汽车设计从零下20度到零上20度有1.8倍到0倍的放大,烧甲醇需甲醇模式。甲醇比汽油清洁环保。甲醇吸热是汽油的3倍,所以甲醇对车辆的热磨损更小,产生油腻更少,积碳少等优点;所以车烧甲醇比烧汽油对车还保护切不宜高温,所以F1方程式车都烧含有甲醇燃料; 甲醇沸点不到70度,所以烧甲醇一定要解决气阻问题,改智能汽车双燃料控制系统解决此问题,全面改装解决所有你们所听到的片面问题!
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甲醇(水性导电能力强,汽油导电差。车烧甲醇必须用耐水油泵、液位器!甲醇避免被酸性、腐蚀性液体污染(罐车只做水清洗,不做蒸灌处理)。
传统油泵:普通油泵无论是进口车还是国产车,油泵都为直流有刷泵,碳刷及导线接触甲醇通电后氧化严重(甲醇导电性与汽油不同),原车泵相对会好一点(原车泵少则几百元多则几千元),后换泵有一星期不到就坏泵现象。
鼠笼式变频无刷燃油泵:鼠笼式结构,避免碳刷、导线接触燃料氧化损坏,鼠笼式电机启动性好、动力好、稳定性好耐免维护;变频器功率大,产热少,适合汽车环境,保障油泵可靠运行,变频器寿命可超过汽车使用年限。满足各种车辆压力、流量、耐疲劳性好,启动性好,防堵转能力强。
传统液位器:普通油位器为汽油设计滑动触点,甲醇导电性与汽油不同,滑动触点电阻通电氧化后阻值不准,浮子适合甲醇等,坏的是传统油位器,而不是油表。(中、高档车相对液位滑动触点材质好耐用)
非接触式磁感应液位器:磁感应式无触点接触燃料,避免传统液位器易坏弊端。
城市热岛效应是指由于城市中工业余热和生活余热的存在以及蒸发耗热的减少等原因,而形成的城市市区温度高于郊区温度的一种小气候现象。在近地面温度图上,郊区气温变化很小,而城区则是一个高温区,就象突出海面的岛屿,所以高温的城市区域就被形象地称为城市热岛。城市热岛效应使城市年平均气温比郊区高出1℃,甚至更多。夏季,城市局部地区的气温有时甚至比郊区高出6℃以上。美国人原喜欢宽大、舒适的轿车,但是这些车耗油量大,造成能源的浪费,同时对环境的污染也更加严重。为了节约能源,也为了减轻对环境的压力,美国决定资助一项研究:在若干年内开发出百千米油耗几升的节能车。如果这种车研制成功的话,对于解决日益严重的能源危机和环境污染来说,无疑是大有裨益的。
正是因为美国加强了对汽车污染的控制和管理,所以美国的环境状况有了很大的改观。加利福尼亚州的洛杉矶市就是一个典型的例子,那里曾是美国大气污染最严重的地方,如今其汽车保有量是北京的8倍,却依然天空蔚蓝、空气清新。
法国地铁
法国巴黎在控制汽车污染上可以说是出奇制胜。那里的人都喜欢乘坐由电力牵引的公交车(主要是地铁和区域快车),这种车是巴黎最普遍的公共交通方式。巴黎普通的公共汽车二氧化碳(CO2)排放量是小汽车的1/3,电力牵引公交车二氧化碳(CO2)排放量接近小汽车的1/20,那么平均一辆小汽车每乘客千米产生的温室效应是公交车的多少倍呢?我们需要计算一下。平均一辆公交车由0.87辆电力汽车和0.13辆普通公交车组成,所以一辆公交车排放的二氧化碳是0.87×(1/20)+0.13×(1/3)=0.08683,取倒数后得到12,所以小汽车交通的每乘客千米产生的温室效应是公共交通的12倍。看来法国的公共交通的确为其环境的改善作出了很大的贡献。
除了二氧化碳排放上减少了很多,法国公交车在其他方面也比小轿车有优势。公共汽车每乘客千米的一氧化碳排放量仅占汽油小汽车的1/25,每乘客千米的微粒排放量仅占汽油小汽车的1/4。不过,这些优势主要是电力牵引的功劳。
对于世界各大、中等城市来说,汽车交通需要面对的另一个尴尬的问题就是拥堵。在荷兰的阿姆斯特丹,每天有6.7万辆汽车挤进狭小的城市中心,几乎使整个交通系统瘫痪。一位市政官员说:“多年以来,整个城市被迫适应汽车;现在,汽车必须反过头来适应城市。”正是因为荷兰交通拥堵,取了一系列措施,使得荷兰都会骑自行车。
随着汽车技术的不断发展,现代汽车的样式也不断推陈出新。各种新型汽车在车型、结构和材料等方面不断地有所突破——车型的流线越来越顺畅,不但看起来有种优雅、华贵的“气质”,而且还可以减小空气阻力,提高时速;车厢空间越来越大,汽车的座位也越来越舒适、安全;汽车的材料开始选择质量轻、强度高的品种,这样可以减轻自重,提高载重。总之,汽车技术越来越成熟。
汽车除了向舒适、方便、快捷的方向发展,在环保技术上也快速发展着,环保汽车将成为21世纪汽车发展的主流。面对日趋严峻的环保形势,世界汽车工业界认为,要使汽车工业产销两旺,在保持持续发展的同时,还必须高度重视推动汽车环保技术,开发出环保型汽车。其主攻方向是降低废气排放,减少燃料消耗。
主要战略措施有3条:①推广混合动力系统,即用燃油发动机和电气动力组合驱动方式,开发“准绿色发动机;②研制车用电池供电系统,包括燃料电池和蓄电池,开发出无废气排放的“绿色”发动机,其中以氢为燃料的电池已取得突破性进展;③使用替代燃料,如天然气、酒精、甲醇和氢气等,以达到“准绿色”环保汽车标准。
绿色环保汽车
为此,北美、欧洲和日本的汽车业在汽车环保技术上的投资已从20世纪80年代的年均增长率5.5%上升到90年代前5年年均增长率8.5%,而1996年以后年均增长率达12%以上。韩国、巴西和墨西哥等国汽车业更是加大环保科技投资,目前这3个国家都已开发成功环保型汽车。其中韩国的燃料电池公共汽车将进入小批量生产阶段,墨西哥已与美国联合发展电动汽车。
除了大力开发“准绿色”和“绿色”发动机外,世界汽车制造商们为了加快发展环保型汽车的步伐,正在扩大与电子业的合作,希望通过普及电脑使汽车发动机的“绿色效应”达到理想水平。1998年9月,世界五大汽车制造公司,即日本丰田汽车公司、美国通用汽车公司、美国福特汽车公司、戴姆勒—克莱斯勒汽车公司及法国雷诺汽车公司作出决定,联手实现车用电脑标准化,旨在使电脑在开发环保型汽车中发挥更大的作用。
近年来,“绿色汽车”成了一个热点,也是未来汽车发展的趋势。“绿色汽车”可不是指颜色为绿色的汽车,而是指环保型汽车,这种汽车有3个突出的特点:
(1)可回收利用在环保方面走在世界前列的德国规定汽车厂商必须建立废旧汽车回收中心,宝马公司生产的汽车可回收零件的质量占总质量的80%,而他们把目标定为95%!几乎整辆车都可以重新利用了。从总体上看,美国是世界上汽车回收最好的国家,每辆汽车的75%都可重新利用。
(2)低污染如今,汽车废气已成为城市的主要污染源之一,因此,消除汽车尾气的污染十分重要。美国壳牌石油公司开发出一种新型汽油,这种汽油含有一种称为含氧剂的化学物质,使汽油能够充分燃烧,大大减少了有害气体的排放。法国的罗纳—普朗克公司发明了一种具有“显著催化性能”的添加剂,这种添加剂能够消除汽车发动机上散发出的90%的粒子和可见的烟,并在国外的公共汽车上进行了成功的试验。
(3)低能耗降低能耗就意味着要提高燃料的利用效率,那么排放的废气中的有害物质也就相应减少,从而也减轻了污染,从这个角度讲,低能耗和低污染是并存的。日本就深谙此道,1999年日本推出一种汽车节能装置,可以节省25%的燃油,同时排出废气量可减少80%。此外,“绿色汽车”还有降低噪音的功能。
汽车的发明至今不过100多年,然而汽车就像一支支贪得无厌的吸嘴,会把地球上蕴藏的石油吸吮而尽。世界每天消耗7000万吨石油,驱动超过6亿辆汽车。节约能源、保护环境已成为人们关注的全球性的热门话题。汽车用替代燃料不仅是因为要解决环境污染问题,而且是因为要解决石油日益贫乏的问题。据预测,世界石油储量仅够维持45年。
发展绿色环保车已成为各国科学家一项重大的研究课题。早在16年,美国就公布了《电动汽车研究、开发及演示法》,为电动汽车的开发研究及产业化奠定了基础。电池问题一直是困扰电动汽车的一个难题,为此,1991年美国组建了先进电池基金会,分两个阶段开展研究。
日本也不甘落后,近年来日本在其汽车制造业的经营策略调整中,有意减缓新产品的开发速度。他们精简产品种类、拉长产品周期,用节省下来的资金研制绿色汽车,也取得了很多成果。
(1)电动汽车和混合动力汽车绿色环保汽车最理想的能源是电能。它彻底解决了内燃机汽车的排气污染问题,是一种最有前途的替代汽油、柴油的汽车能源。用蓄电池电能作为动力的汽车,称为电动汽车,又被称为“零污染汽车”或“超低污染汽车”。电动汽车具有无污染、噪声小、操作简单等优点,是现有交通工具中除内燃机汽车以外发展最快的运输工具之一。
翻开历史,我们就会发现,电动汽车不是一个新名词,它甚至比内燃机汽车出现的还要略早一些。
在电动汽车的研制上,英国走在最前列。1873年,英国制成了世界上第一辆电动汽车。1892年,美国在芝加哥展出了他们研制的电动汽车。
法国紧随其后。1881年法国的一位电气工程师古斯塔夫·特鲁夫对车辆产生了好奇心,他第一次把直流电机和迷你城市电动汽车铅酸蓄电池用于私人车辆,并在1881年8月到11月在巴黎展出了第一辆电动车辆——电动三轮车。这辆重54.43千克的三轮车由1台电机和6节普兰特二次电池带动。车辆、乘车人、电池和电机的总量为158.76千克,车辆的时速达到12千米。它引起了轰动,人们把这一变革称为“不流血的革命”。
然而,美国人却强化了电动汽车的魅力。1898年,美国人冉尼和杰纳齐驾驶的电动汽车,在法国举行的爬山竞赛中把其他参赛的蒸汽汽车和内燃汽车都抛在后面,一举夺冠,从而引起了人们对电动汽车的注意。
到了20世纪初期,随着蒸汽汽车的日益衰落,电动汽车便开始大显身手了。这时,在伦敦和巴黎市区相继出现了电动出租汽车。从1912~1920年,电动汽车的发展达到了高潮。在这期间,仅美国经营的电动汽车制造工厂就达20家,年产汽车约5000多辆,全国拥有电动汽车接近3.4万辆。
但是,电动汽车的蓄电池技术不能满足人们的要求,充电时间太长,行驶路程过短,费用也高,所以,内燃机汽车得以蓬勃发展,而电动汽车则逐步消失。近年来,随着环境的压力越来越大,电动汽车又逐步显示出它的优势,重新登上历史舞台并有逐步繁荣的态势。尤其是在一些制造业比较发达的国家,电动汽车成为汽车家族中的一位“后起”之秀。德国报纸上称未来10年内汽车业的竞争将是低污染、新能源汽车在性能上的竞争。现实也的确如此。仅在电动汽车这方面,各个汽车工业发达的国家就已经是你追我逐了。
美国首开先河,在20世纪90年代初开始研制混合电动车,1998年开始全面推广混合动力城市公共汽车,并已开始趋向产业化。美国通用汽车公司已生产出一种混合燃料电动汽车,它的最快速度可达每小时120千米,尤其是电动马达前轮驱动式汽车,从启动加速至时速96千米仅需7秒钟。日本紧追其后,丰田公司生产的混合动力汽车现在供不应求。其耗油量很低,仅3.6升/千米,是名副其实的绿色汽车。该公司已推出了商品型混合燃料车,该车1升油可行驶28千米,这不能不说是一个令人为之鼓舞的数字。
据美国《大众科学》杂志2000年9月号报道,正当人们推崇电动汽车,认为这是实现“零排放”的最好选择的时候,一种新一代的无污染的内燃发动机即将诞生。据说,新一代的内燃发动机不仅十分高效,而且十分洁净,以至在空气污浊的日子里,这种发动机所排放的废气甚至比司机呼吸的空气还要干净。如果这种无污染汽车成为未来汽车的发展趋势,那无论是对环境保护,还是对汽车厂家,对消费者都是一桩幸事。
(2)太阳能汽车太阳把光明和温暖送到了人间,太阳能同时也成为地球上重要的能源。太阳能是真正洁净的能源,在利用的过程中几乎没有污染,而且,太阳能还具有取之不尽、用之不竭的特点,不像石油,再有四五十年就可能会枯竭。把太阳能转变为电能储存在蓄电池中,再把电池安装在汽车上,电池释放的动能驱动着汽车到处跑,这种汽车就是新型的太阳能汽车。
早期的太阳能汽车是在墨西哥制成的。这种汽车,外形上像一辆三轮摩托车,在太阳照射下,太阳能电池供给汽车电能,使汽车开动起来,这种汽车的时速可达到40千米。但是这种汽车每天所获得的电能只能行驶40分钟,所以应用的意义不大,却为太阳能汽车的探索作出了贡献。
目前,日本、德国、美国、法国和印度等国家都已研制出太阳能汽车,并进行交流和比赛。
进入21世纪,科技的发展一日千里,前几年还是作为概念车的太阳能汽车,现在已具有了一些实用价值。这是彻底意义上的绿色环保车。但太阳能汽车要真正替代内燃机车,还有很长的路要走。
(3)氢气汽车氢气作为动力燃料,已广泛用于各种空间飞行器,由于氢气中不含碳元素,因此燃烧时不产生二氧化碳,比甲烷(CH4,天然气的主要成分)更洁净,此外,它是最丰富的化学元素之一,以至于科学家将21世纪喻为“氢的时代”。氢燃料电池很有可能成为汽车最佳动力源之一。
目前在氢气汽车的开发上已经积累了一些成功的经验。加拿大温哥华巴拉德电力公司研制成功一种无污染的绿色汽车。这种汽车上装有氢气燃料箱,氢气燃烧后将化学能转换成电能,以此作为汽车动力。由于这种汽车噪声小,不排放有害尾气,因此对环境没有危害。
虽然各国在研制氢气汽车方面都有了一些进展,但专家估计,要使之真正商品化还需几十年左右的时间。
(4)酒精汽车在巴西,酒精汽车曾经最为流行。为减少石油进口,巴西从14年开始实施酒精代替石油。1986年,巴西用甘蔗生产了150亿升酒精并用于汽车燃料,约占该国汽车燃料的50%。
(5)甲醇汽车最近,日本甲醇汽车公司生产的首批甲醇汽车在东京投入运营。美国福特、通用和克莱斯勒等汽车公司也在研制生产甲醇汽车。
英国展出一款可以使用甲醇、乙醇和汽油燃料3种燃料驱动的骑车(6)天然气汽车目前世界上天然气汽车已达500多万辆,约占汽车保有量的1%。同传统的汽油汽车相比,液化石油气汽车运行成本只有汽油车的65%。天然气价格比汽油低1/3,故天然气汽车可以节约20%的费用。更为重要的是天然气汽车可以大大减少二氧化碳的排放量,减少有害气体对环境的污染,与汽油车相比,在排放的污染物中,一氧化碳减少了90%,碳氢化合物减少了80%,氮氧化物减少了87%。
(7)“饮水”汽车人们设想用当代最高级的能源——核能作为汽车动力源。核聚变的主要原料是氢、氘等,将从海水中提取氘的装置与核反应堆装置配套使用,汽车就能拥有用之不竭的能源。这种“饮水”汽车其实是核能汽车。
(8)“噬菌”汽车气态氢是一种无污染、高热值的燃料。人们已经研制成功用光合作用培养细菌来生产氢气,这种汽车时速可达200千米。
(9)“侏儒”车美国还研制了燃烧效率比现有汽车高3倍的、风靡欧洲的电动“侏儒”车,该车具有速度高、低公害、易操作和微型化等众多优点,这种新型绿色汽车已经开始进入实用化的阶段。
(10)碳素纤维汽车日本东京电力公司最近推出一种以碳素纤维为车身的汽车,这种汽车的最高时速可达176千米,被专家们称为“绿色汽车的楷模”。据德国宝马汽车公司测算,目前仅欧洲每年退出使用的汽车就达2000万辆,其中宝马公司年报废汽车将达到25万辆,因此,如何有效地回收利用材料成为一个研究的课题。
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