首先,题目中的疑问是加入75%的酒精,字面意思其实是含水25%的消毒酒精!' U" D( P, g' f" P2 o8 n4 q5 l
这听起来就已经离了大谱了,但是更离谱的是,这个试验其实美国人已经做过了,那就是《流言终结者》
4 X4 O& C5 D3 S Y首先他们测试的是化油器、MPFI和GDI哪一个能够直接使用含水酒精,为了作出区分他们使用的是96%的酒精。' p2 k( K. ~) L7 b
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: Z& d! l8 @7 l) c3 p, M ?化油器的70年代车可以启动,但是跑了半圈就熄火了。
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90年代的电喷系统的车子(应该是MPFI的车),能够打着火,跑完一圈之后发动机出现异响,车子也无力了。
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最后是缸内直喷的新车,虽然启动花了1分钟的时间,但是跑起来之后非常顺畅,而且顺利的完成了3圈的测试。' Z. h) ~* V; a Z' ]. W
接下来它,他们测试了各种浓度的含水酒精:
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8 L; Y/ D( \9 I# H首先测试的就是75%酒精,测试的结果是 无法发动机汽车;2 C# [* m0 i. o8 q K
改为85%的酒精,车辆正常启动,同时0-96kph加速的时间是20秒;
# @3 m4 g* o2 b改为96%的酒精,车辆正常启动,同时0-96kph加速的时间是9.78秒!
+ j4 l( X! }5 K而且,他们将这辆车加汽油和加酒精跑了一个内部赛道跑了3圈,两辆车都达到了2分20+秒的水平,而且96%驱动的车子还领先了2秒。
8 [9 l# V+ U( p2 G K6 p所以结论就是:当出现特殊情况时,你确实可以直接将含水酒精冲到车里作为燃料,但是酒精的浓度应当超过85%,越高越好,而且你应当选择直喷的新款发动机。
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<hr/>那么,为什么会这样呢?我们要从技术上解答两个问题:1. 为什么75%的含水酒精点不着;2.为什么96%的酒精直接使用之后依然能够保持动力呢?不是说酒精的热值比汽油低很多吗?(酒精的低热值:3×10 7 J/kg,汽油的低热值:4.6×10 7J/kg)
( i; z) f* g; o G& H& D( [- K首先第一个答案是:含水酒精中的水的气化潜能过高,导致了喷雾到缸内的含水酒精无法有效汽化,并进而导致了混合气无法被引燃。
. y. G k+ G- {' H$ b; V第二个答案则需要一定的发动机知识,比如说大家以为一台没有改装的汽油机直接使用乙醇,发动机会按照汽油的喷射量来直接喷射乙醇的量,如果是这样,那么发动机的动力就会减少。
* D: q8 b2 r1 U# w4 q然而实际上,发动机比你想象的要聪明的多,因为在实际使用过程中,由于制造偏差或者执行器异常,ECU设定要喷射的燃油量与实际喷油量不完全一致是常有的事。所以事实上ECU会根据排气的氧含量来判定缸内的燃烧是否完全。/ h/ T) i" ^( ?( D
由于同样体积的酒精完全燃烧所需的空气少于汽油。所以发动机发现缸内的燃烧并不完全,就会开始加大喷油器的喷油量,直到排气氧含量下降到一个合理的范围,或者达到电控系统限定的可调的上限。
5 ~" x0 ?& h1 M1 f1 { _5 Y) k这也就是为什么,在未改装的条件下,高压直喷的车辆的动力性超过低压的MPFI和相比之下可以说是无压力的化油器。因为化油器这种靠真空度的结构,实际是依靠机械结构设计来粗略按照进气流量来控制喷射量的,所以改为酒精后基本就是按照汽油的量在喷射。而高压直喷之所以比进气道喷射效果好,是更高的压力意味着更快的喷射。而当酒精需要更长的喷射时间的时候,高压缸内直喷才能确保尽可能多的酒精给喷进去了。而进气道喷射甚至可能喷不及时。 ~2 `% Q8 b- k* i$ h+ n
<hr/>然后很多人会问,那要是这样,我可以在正常车上不改装直接长期用96%以上的无水酒精吗?答案当然是否定的。' l) i$ q0 c& E/ |
未作改装的汽油机用酒精的冷启动性能差,ECU发现长时间需要进行喷油的异常控制,会触发系统报警报错,积累的越多最后会限制发动机的功率扭矩直至进入跛行模式或让你去维修点维修。0 N2 ?* U' ]8 |
此外,酒精燃烧会产生水分,喷射雾化困难的酒精会直接粘在缸体壁面,并和水一起进入油底壳乳化机油。在某些工况下更大爆发压力和更快的爆发压力上升速度对于机械零部件都是一个挑战。
. F8 Z+ X$ I3 \( r! V更重要的酒精的燃烧产物和汽油燃烧产物不同,排期后处理系统无法良好处理排放物,最终导致系统异常和失效风险。
0 D: L- D4 s' m+ J6 Z. |<hr/>至于与汽油混合的酒精燃料,知乎的回答已经很多了,我此前也回答过很多这类醇类燃料的问题,就不多做赘述了。其实这类技术已经比较成熟了,在国外叫做FFV: FlexFuel Vehicle-柔性燃料汽车。
( ]6 R5 Z, `: A; Q. J# R如何看待「十五部委将推广车用乙醇汽油, 2020 年实现全覆盖」?' a$ l: Y. z: [' l. ]9 | ^2 e. y" X
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? |