75% 酒精成分是含乙醇75%,25%的水,一般用来当医用酒精,是疫情期间的家庭常备医药用品。
因为酒精在60%的浓度以上就可以点燃了,所以如果光看酒精燃烧,化学能转热能,还真的能往发动机里面加点。反正汽油也是烧,酒精也是烧,都是燃烧膨胀做功,凭啥汽油做得,酒精就做不得。酒精好歹还环保呢,烧起来没味道,就是弄火锅都没啥问题。
而且国家也推出了加酒精的燃料,乙醇汽油啥的。
像上图,E10就代表着含10%的乙醇,但是E10还代表着含90%的汽油,两者基本都是不含水的…………
那为啥用乙醇汽油,因为乙醇燃烧能减排啊,原来100%的汽油燃烧,生成了100%的氮氧、碳氢污染物。而含了10%的燃料,就能立竿见影减少10%的污染。
虽然乙醇的热值26.75MJ/KG,汽油的46MJ/KG,乙醇的热值约为汽油的60%。但是发动机的热效率本来综合就只30%左右,所以用了10%的乙醇,对于发动机的输出动力影响大概就弱了1%~2%左右。
但那也是加乙醇(不含水)+汽油(含水小于0.8%),因为发动机本身就是怕水的。
甚至乙醇汽油的使用期也比纯汽油要短上许多,因为醇类这种有机溶剂,吸水性好,意味着醇类汽油必须要抓紧用,因为放着不用,吸收水分,燃料里面水分过多,则会对燃油发动机造成伤害。一般我们现在加醇类汽油,如15%浓度醇类的汽油,用的普通发动机,一般都要在30天内用完。如果当地湿度大,则要在两周到三周内用完。
如果一丁点水,发动机持续高温(发动机正常运作,零部件温度都保持在90摄氏度左右,燃烧室温度则是上千摄氏度),是可以蒸发细微水气的,不至于对发动机产生太大影响。
如果水多了,如果是燃料里面有25%的水,这就是普通燃油发动机无法承受之重了。如果水再多点,发动机基本就是要废了。
一个是水会造成可燃混合气不能充分燃烧,汽车的动力就会变得绵软无力,响应变慢,积碳增加。水多到一定程度,甚至点火花塞打火都打不着,发动机熄火无法启动的情况。
之前陕西汉中的多位车主在当地的一座加油站加油后,没开出多远,车辆就出现故障,抛锚在路边。从油箱抽出的汽油明显分层,并且有沉淀的浑浊物,车主们立即报警。5月21日,陕西省能源质量监督检验所出具的检验报告显示,涉事加油站的汽油样品水分占到油品的88%。目前,涉事加油站因涉嫌销售伪劣产品罪已被当地警方立案侦查,加油站相关人员被控制。
另一个水分过多则是会污染机油,让机油出现乳化现象,稀释机油的粘度,让机油的润滑、降温、清洁功效大幅下降,最后伤害发动机。
其实酒精这类醇类和汽油混合,作为燃料的,国内也有很多研究和商业化了,具体可以见我下面这篇回答。
醇电混动专用发动机的工作原理是什么?未来醇电混动会取代燃油混动吗?
另外,这种含水量高的燃料,真的不能用在汽车发动机上吗?
答案还真的是能用,燃料大量掺水作为节能技术,早在上个世纪就做过大量研究甚至商业化,但不能直接这样加水。
1981年7月召开的国际燃烧协会第一届年会上,燃油乳化掺水燃烧被列为了三大燃烧节能措施之一。
当然,这种燃油掺水,并非是往燃油里简单加水,而是加入乳化剂,催化剂等添加剂,通过机械、超声波等方式使得油水混合,生成乳化液体燃油。
1999年,法国埃尔夫石油公司研制出了稳定的混合乳化燃料油(水和汽油/柴油进行混合,水的比例约为10%-20%),Aquazole乳化燃料油。通过在柴油机上实验,NOX的排放量减少了30%,炭烟减少50%,且发动机的整体结构不需要进行大的改动。而美国的卡特彼勒公司(世界最大的柴油机生产厂家之一)研制的“A—55”,在汽油中掺水30%以上,节油率在12%至16%之间。
国内也在上个世纪末开始了相关的研究和推广,HF燃油乳化技术在2004年被列入“国家级火炬计划项目”,2005年被列入“国家火炬计划重点项目”,在武钢、上钢等大型企业进行实测。
HF燃油乳化技术是指在70%至80%的重油、柴油中掺入20%至30%的药液软水,加入一定比例的乳化、强力催化、助燃等节能添加剂,经过科学调合和工艺反应后,形成一种性能相同于普通重油、柴油的新型燃料油,可正常、稳定地在工业上应用、社会上民用,燃烧产物无污染、无腐蚀、无毒。
简单说下燃油掺水乳化的原理。
这个也是二十世纪初,前苏联B.M.伊万诺夫科学家发现的乳化物的物理现象微爆:
油包水型分子基团,油是连续相,水是分散相,在喷油器的作用下,水以微小颗粒分散在油内(乳化油雾,一次雾化)。由于水沸点(100℃)低于燃油沸点(130℃以上),在气缸温度急剧升高时,水微粒先沸腾气化,产生气化膨胀,体积在万分之一秒内增大1500倍,使得水外包裹的油膜发生了爆炸性分散(微爆),油雾变成更加细小的微粒(二次雾化)。
二次雾化后的微小油滴更容易燃烧,其燃烧表面比纯燃油增加了104倍左右,且因为微爆现象产生的冲击波,能使得燃油蒸汽更加均匀分布在燃烧室内,加快了燃烧速度,减少了后燃现象,避免了燃烧区间局部高温的热解和裂化,使得燃油更充分燃烧,减少了有害物的排放,提高了燃油经济性。此外,水珠气化的降温作用和水汽作为惰性气体的稀释作用,能有效抗爆,提高充气效率。
因为水和油是不互溶的,所以要形成稳定的燃油掺水乳化液体,并保障油包水型粒径的大小、均匀度和稳定性,需要有专门的乳化方法。
上个世纪,国家推出的66号汽油掺水13%-15%,70号汽油掺水10%,乳化剂1%(后70号汽油在1997年被90号汽油取代)。
所以,燃料里面加水也是可行的,只是别直接往燃料里面加上百分之几十的水,不做任何处理就往发动机里面灌,那么发动机也是会吃不消的。
(图片来源网络,侵删!)
来源:知乎 www.zhihu.com
作者:Will.liu
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