乙醇燃料汽车_工作原理与环保优势全解析

说起汽车燃料，大家脑子里第一反应多半是汽油和柴油，毕竟这是我们再熟悉不过的“老伙计”了。然而，在这个追求可持续发展的时代，一种叫做“乙醇燃料汽车”的新面孔逐渐进入大家的视野，它不仅在工作原理上与传统燃油车有所不同，更是在环保方面有着不小的优势。那么，这乙醇燃料汽车究竟是怎么回事？它又是如何做到更环保的呢？别急，且听我慢慢道来。

核心观点先亮出来： 乙醇燃料汽车，简单来说，就是“喝”掺了乙醇的汽油或者纯乙醇的汽车，它的工作原理与传统汽油发动机大同小异，但在环保方面，通过减少有害气体排放和利用可再生资源，展现出显著的优势。

一、 乙醇燃料汽车，到底“喝”的是什么？

首先得搞清楚，我们平时提到的“乙醇燃料汽车”，大多数情况下指的是使用乙醇汽油的汽车，也就是在普通汽油中加入一定比例的燃料乙醇混合而成的燃料。常见的比例有E10（10%乙醇，90%汽油）和E85（85%乙醇，15%汽油），当然也有其他比例。在我国，目前推广使用的主要是E10乙醇汽油。

这里要注意的是，燃料乙醇可不是我们平时喝的酒里的食用酒精，也不是用于消毒的医用酒精，它们在生产工艺和标准上都有严格的区别。 燃料乙醇主要通过发酵农作物（如玉米、甘蔗、甜高粱等）或农林废弃物（如秸秆、木材）生产，是一种可再生能源。 巴西就大量使用甘蔗生产乙醇作为汽车燃料。

当然，还有一类是“灵活燃料汽车”（Flexible Fuel Vehicles, FFV），它们能够使用不同比例的乙醇和汽油混合燃料，甚至可以使用纯乙醇（E100）。 这种车型在部分国家，尤其是在乙醇燃料普及率较高的地区比较常见。

二、 “喝酒”的汽车，工作原理有何不同？

你可能会好奇，既然“喝”的燃料不一样，那它的工作原理是不是也天差地别？其实不然。乙醇燃料汽车的核心依然是内燃机，其基本工作原理与传统汽油发动机相似，都是通过燃料在气缸内燃烧产生动力。 曲轴、连杆、活塞这些关键部件依然是它的“骨架”。

不过，由于乙醇的某些物理化学特性与汽油有所不同，使用乙醇燃料的发动机在设计和调校上会做一些 Anpassung（调整）。例如，乙醇的辛烷值较高，这有助于提高发动机的抗爆性能，从而允许更高的压缩比，理论上可以提升发动机效率和动力表现。 同时，乙醇的含氧量较高，这有助于燃料更充分地燃烧，减少不完全燃烧产物。

对于灵活燃料汽车，其燃油系统会更加复杂一些，需要能够识别并适应不同乙醇比例的燃料。例如，一些灵活燃料汽车会配备额外的传感器和控制模块，甚至可能有独立的辅助油箱来储存纯汽油，以便在低温环境下启动发动机。 这是因为乙醇在低温下启动性能相对较差。

值得一提的是，除了在现有汽油发动机基础上进行改进外，也有专门为乙醇燃料设计的发动机，甚至有基于柴油发动机原理使用高比例乙醇燃料的案例，例如斯堪尼亚公司就曾推出使用95%乙醇燃料的城市公交车。

三、 环保优势，是真的“绿色”吗？

乙醇燃料汽车最大的亮点，无疑是其在环保方面的优势。这主要体现在以下几个方面：

1. 减少温室气体排放： 燃料乙醇来源于生物质，理论上其生长过程中吸收的二氧化碳可以抵消燃烧时释放的二氧化碳，形成一个碳循环，从而降低温室气体的净排放。 有研究表明，使用乙醇汽油可以显著减少碳排放，甚至有说法称温室气体排放量可减少59%。

2. 降低有害物质排放： 乙醇的含氧量高，有利于燃料充分燃烧，可以有效减少汽车尾气中的一氧化碳、碳氢化合物、细颗粒物（PM2.5）以及苯等有害物质的排放。 例如，使用E10乙醇汽油可以使汽车尾气中的一氧化碳减少19.7%，碳氢化合物减少16.4%。 对于PM2.5的减排效果也很明显，E10乙醇汽油总体减排PM2.5超过40%。

3. 促进可再生资源的利用： 乙醇的生产可以利用秸秆、玉米等农作物及废弃物，这不仅为这些生物质找到了新的出路，也有助于减少秸秆焚烧带来的空气污染。 同时，发展生物燃料乙醇产业也能带动农业发展和农民增收。

当然，也有人会提到乙醇的能量密度低于汽油，这意味着同体积的乙醇汽油能提供的能量较少，可能会导致油耗略有上升。 美国石油协会（API）的数据显示，E10乙醇汽油的油耗可能会上升3%左右。 但从整体的能源利用效率和环境效益来看，乙醇燃料的推广仍然具有重要的意义。

四、 推广之路，并非一帆风顺

尽管乙醇燃料汽车有着诸多优势，但其推广并非一蹴而就，也面临着一些挑战。例如，早期的乙醇燃料对汽车燃油系统中的橡胶和塑料部件有腐蚀性，但随着技术的进步，这个问题已经得到了很大程度的解决。 此外，乙醇的吸水性也可能对燃油系统造成影响。

在我国，推广使用车用乙醇汽油是一项国家战略性举措。 早在2001年，我国就开始在部分省市试点推广乙醇汽油。 2017年，国家曾发布方案，提出到2020年基本实现车用乙醇汽油全国全覆盖的目标。 然而，由于原料价格波动等因素影响，这一目标的实现遇到了一些波折，部分地区甚至出现了暂停供应乙醇汽油的情况。

但从长远来看，随着技术的不断成熟和国家政策的支持，乙醇燃料作为一种重要的可再生替代能源，在改善环境、保障能源安全以及促进农业发展等方面仍然具有广阔的应用前景。

引用来源：

• 乙醇汽油：汽车驶入“喝酒”时代. 科学网.

• 乙醇发动机原理. 汽车之家.

• 燃料的能量含量. Appropedia.

• 我国将全面推广车用乙醇汽油. 中国政府网.

• 乙醇汽油的优点有哪些方面. 易车百科.

• 推广乙醇汽油有什么好处？ 汽车之家.

• 十五部委推广车用乙醇. 杭州市生态环境局.

• 研究人员开发新型复合膜提高直接乙醇燃料电池效率. 盖世汽车.

• 加油站油前加E是什么意思？ 汽车之家.

• 大有前途的清洁能源：生物柴油.

• 乙醇汽油和普通汽油能混用吗？ 和讯网.

• 纯汽油和乙醇汽油的区别是什么？ 和讯网.

• 能源局就《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》答问.

• 生物乙醇. 中国能源网.

• 乙醇汽油和汽油的区别是什么？ 汽车之家.

• 乙醇汽油和普通汽油的区别. 中国石油天然气集团有限公司.

• 我国燃料乙醇产业现状分析与前景展望. 中国能源新闻网.

• 乙醇汽油推广再遇波折（记者调查）. 人民日报.

• 专家谈乙醇汽油：与传统汽油无区别，可降低尾气中污染物排放量.

• 浅谈乙醇汽油的那些事，国六B汽油燃烧后真的会产生大量水么？ 车家号- 汽车之家.

• 斯堪尼亚推“纯”乙醇燃料客车.

• 乙醇汽油与普通汽油非常规污染物排放特性对比研究.

• CN201982210U - 一种灵活燃料汽车的燃油系统. Google Patents.

• 【科普知识】最全整理！7大动力汽车工作机制及关键部件对比解析. 澎湃新闻.