發(fā)動(dòng)機(jī)燃料正向多樣化過(guò)渡 　　車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料最初采用的是煤氣。隨著石油的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，才使汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)真正成為人類(lèi)的得力工具。目前主要的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料仍然是汽油和柴油。由于石油是化工燃料，總有被采盡的一天，那么未來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)供求矛盾隨著石油燃料的枯竭而退出歷史舞臺(tái)嗎？這是人們普遍關(guān)心的大問(wèn)題。應(yīng)該說(shuō)，這種擔(dān)心是合理的。 　　但根據(jù)目前的資料顯示，全球的石油資源至少在未來(lái)的40～50年內(nèi)還不會(huì)出現(xiàn)完全枯竭的情況。隨著人類(lèi)對(duì)全球資源的進(jìn)一步調(diào)查，還會(huì)發(fā)現(xiàn)一些過(guò)去沒(méi)有勘探到的資源。另外，采油技術(shù)的進(jìn)步也會(huì)提高石油的儲(chǔ)采比，會(huì)把一些過(guò)去認(rèn)為不能采或采不到的資源采出來(lái)。但是無(wú)論怎樣，石油資源會(huì)有枯竭的一天，因此人們已經(jīng)在探索石油后的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料并已取得很大的進(jìn)展。 　　醇類(lèi)燃料 醇類(lèi)作為燃料主要有乙醇和甲醇。乙醇來(lái)自生物質(zhì)，如糧食、木材等，這是最理想的燃料，因?yàn)橐掖伎梢詫?shí)現(xiàn)二氧化碳的全球循環(huán)平衡，只要有太陽(yáng)照射，植物就可以實(shí)行光合作用，便可實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。 　　一些國(guó)家如巴西便把其蔗渣經(jīng)發(fā)酵后生產(chǎn)乙醇，然后大量摻入汽油作燃料，醇汽油是該國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)汽車(chē)燃料。除巴西外，美國(guó)也將其汽油摻入部分乙醇燃料使用。我國(guó)去年也啟動(dòng)了燃料乙醇的項(xiàng)目，并在河南、山東、吉林等若干省份作試點(diǎn)。乙醇作燃料在現(xiàn)有汽油機(jī)上應(yīng)用是完全可以的，幾乎可以不要改動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。今后的問(wèn)題是如何擴(kuò)大產(chǎn)量。 　　甲醇是可以由煤和天然氣生產(chǎn)的產(chǎn)品。其燃燒速度快，燃燒時(shí)無(wú)煙、無(wú)焰，NOx排放低，熱值約為汽油的一半。全球的煤資源與石油相比要大的多，按目前的能源消耗水平，至少還可以用幾百年，因此，甲醇是最有發(fā)展前景的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料。目前在點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)上燃用甲醇是完全可以的，除燃油系統(tǒng)的個(gè)別密封件需要更換外，基本不需對(duì)原發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行改裝。但壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用仍然需要采用一些特殊技術(shù)。無(wú)論怎樣甲醇作為燃料已經(jīng)提供人們一個(gè)光明的前景。 　　二甲基醚 這是一種由甲醇進(jìn)一步脫水而成的產(chǎn)品，與甲醇一樣也可以由煤或天然氣生產(chǎn)，其資源與甲醇一樣。上世紀(jì)由丹麥人首先在大型壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)上試驗(yàn)。二甲基醚的特點(diǎn)是其性質(zhì)非常接近于柴油，極易被壓燃。 　　但與柴油不同，它本身非常容易汽化，因此燃燒時(shí)無(wú)煙，廢氣排放十分清潔。由于 其在常溫下是氣態(tài)，所以用到發(fā)動(dòng)機(jī)上時(shí)，燃料系統(tǒng)必須特別處理。國(guó)內(nèi)有關(guān)單位對(duì)其進(jìn)行了大量研究，并裝車(chē)做了試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)是很平穩(wěn)的。 　　天然氣 天然氣的主要成分是甲烷，作為車(chē)用燃料是完全可以的。我國(guó)北京的公交車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)大部分采用天然氣作燃料。世界上已有近千萬(wàn)輛車(chē)采用天然氣作燃料。 　　植物油 主要是菜子油。這也是生物質(zhì)燃料，在一些有條件的國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)作為燃料。如比利時(shí)等國(guó)采用菜子油在壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)上作燃料。 　　人造汽油和柴油 由煤轉(zhuǎn)化為汽油和柴油，在二次世界大戰(zhàn)期間，德國(guó)人便開(kāi)始這項(xiàng)研究。目前在南非已經(jīng)取得成功并商業(yè)化。我國(guó)也一直十分關(guān)心這方面的進(jìn)展。國(guó)家已經(jīng)投資啟動(dòng)這一項(xiàng)目并使之工業(yè)化。 　　未來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)在理論上的發(fā)展 　　汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)是通過(guò)燃料的燃燒，把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，再將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功的熱動(dòng)力機(jī)械。熱力學(xué)、燃燒學(xué)和機(jī)械學(xué)的理論分析表明，內(nèi)燃機(jī)是熱效率最高的熱力機(jī)械，但仍存在著巨大的節(jié)能及降低尾氣污染的潛力。 　　對(duì)于量調(diào)節(jié)式的汽油機(jī)而言，在部分負(fù)荷時(shí)，供求矛盾因節(jié)氣門(mén)開(kāi)度小而造成發(fā)動(dòng)機(jī)的泵氣損失大，從而降低發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率，影響到經(jīng)濟(jì)性。取消節(jié)氣門(mén)就是提高汽油楓經(jīng)濟(jì)性的最根本措施。但由于目前的汽油機(jī)是用節(jié)氣門(mén)來(lái)調(diào)節(jié)混合氣量的，取消節(jié)氣門(mén)，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出無(wú)法控制，因此必須探索新的途徑。汽油直接噴射技術(shù)就是基于這一思路。 　　將汽油機(jī)的節(jié)氣門(mén)調(diào)節(jié)動(dòng)力輸出，改為用噴油量控制動(dòng)力輸出。這樣一來(lái)，采用汽油直接噴射的汽油機(jī)與目前的電控噴射發(fā)動(dòng)機(jī)相比，燃油消耗量可以減少15%左右�，F(xiàn)有的三效催化系統(tǒng)難以發(fā)揮作用，使發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣排放品質(zhì)下降，因此還需要探索新的途徑。目前的混合氣均質(zhì)壓燃理論為解決這一問(wèn)題提供了很好的思路。 　　該理論是在汽油機(jī)上取消節(jié)氣門(mén)，用噴油量調(diào)節(jié)輸出，采用大量的高溫廢氣混合到適當(dāng)比例的燃料和空氣混合氣中，用發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮行程用活塞壓縮使混合氣自己著火，從而解決汽油機(jī)無(wú)節(jié)氣門(mén)下的動(dòng)力輸出與同時(shí)采用三效催化轉(zhuǎn)化器的矛盾。同樣這一理論也可以應(yīng)用到柴油機(jī)上，使柴油機(jī)在均質(zhì)混合氣時(shí)壓燃著火，而不是現(xiàn)在的邊噴油、邊著火的擴(kuò)散燃燒模式，從而使柴油機(jī)的廢氣排放達(dá)到最低，特別是煙度排放和NOx排放。 　　目前均質(zhì)混合氣壓燃著火的理論正在付諸實(shí)施之中。一旦這一新理論在實(shí)踐得到應(yīng)用，可以預(yù)見(jiàn)，今后的發(fā)動(dòng)機(jī)供求矛盾更加高效、更加清潔，汽車(chē)的使用將更加安全且有利環(huán)保。(姚春德)