代用燃料发动机

代用燃料发动机指使用代用燃料来替代汽油或柴油的发动机。国内开发使用的发动机代用燃料包括天然气、液化石油气、甲醇、乙醇、生物质燃料、氢气以及二甲基醚等。

天然气发动机

车用天然气

天然气是一种高效、清洁、价廉的民用燃料、化工原料和工业用燃料，我国的天然气资源丰富。车用压缩天然气（compressed natural gas，CNG）就是把经过“三脱”处理（脱水、脱重烃、脱酸性气体处理的天然气压缩到20MPa后存入特制的耐高压气瓶中，经过减压器减压后供发动机使用。车用液化天然气（liquefied natural gas，LNG）则是把经过三脱处理的天然气深度冷却到-160°C左右，使其成为液态后装入耐压0.05-0.5MPa的绝热罐中，经过蒸发减压器汽化减压后供发动机使用。由于膨胀制冷和保持低温储存、运输技术难度较大，LNG的应用远不如CNG多。

预混点燃式压缩天然气发动机

在加气站尚未形成网络，或气源没有稳定保证时，要求发动机既能用气体燃料工作，又能在缺气时随时改换到用汽油工作，因此汽油/CNG两用燃料发动机是预混点燃式发动机最常用的。国产CYTZ-100型CNG供给系统是采用步进电机伺服阀和比例调节式混合气的闭环控制系统。

车用气瓶的容量为50L，压力为20MPa，通过安装在每个气瓶上的连通阀及高压管路将数个气瓶连接。当驾驶人将汽油/CNG转换开关25置于“气”位置时，电控单元（ECU）24向CNG电磁阀10通电，电磁阀开启。车用气瓶6内的CNG经充气阀7、过滤器8、手动截止阀9和电磁阀进入减压调节器14。CNG在减压调节器内降压，低压的天然气经过步进电机15控制的低压通道进入混合器16。在混合器中天然气与空气混合后进入气缸。ECU根据氧传感器21和发动机转速传感器20的信号，通过调节步进电机伺服阀的行程来改变减压调节器至混合器之间的低压通道通过面积，以控制天然气的流量。

液化石油气发动机

液化石油气

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。

预混点燃式液化石油气发动机

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。

醇类燃料发动机

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。

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