[发明专利]生物乙醇动力系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种生物乙醇动力系统及其控制方法，是利用发动机排气管的热量加热生物乙醇发生器得到生物乙醇燃料，再导入发动机燃烧做功的系统，发动机的排气管通过尾气流量控制阀连接生物乙醇发生器，生物乙醇发生器与生物乙醇储存罐连接，生物乙醇发生器内设有温度传感器，尾气流量控制阀和温度传感器分别与控制器连接，生物乙醇发生器将生物乙醇燃料输送到冷却器冷却后，送入混合器中，混合器将辅料罐送入的燃油辅料剂与生物乙醇燃料混合得到混合燃料，混合燃料进入发动机燃烧做功，通过传动机构驱动车轮行走。本发明的应用可以减少目前汽油的废气污染，特别是在未来汽油资源即将衰竭的时候，能够利用生物质提供新的能源。

技术领域

本发明涉及汽车动力技术领域，尤其是一种生物乙醇动力系统及其控制方法。

背景技术

近年来，各大能源消费国竞先寻求替代石油的新能源。美国和欧洲不约而同地都选择生物燃料乙醇作为主要的替代运输燃料，并制订了雄心勃勃的开发计划。2007年1月，美国在《国情咨文》中宣称，美国计划在今后10年中将其国内的汽油消费量减少20%，其中15%通过使用替代燃料实现，计划到2017年燃料乙醇的年使用量达到1325亿升，是目前年使用量的7倍。2007年3月，欧盟27国出台了新的共同能源政策，计划到2020年实现生物燃料乙醇使用量占车用燃料的10%。

继2008年增长60%后，欧盟2009年的乙醇生产量又继续增长，增长了31%，欧盟乙醇生产量已从2008年28亿升增长到2009年37亿升。虽然一些国家，包括奥地利和瑞典，其2009年乙醇产能大大增加，法国仍然是最大的生产国。法国乙醇生产量从2008年10.00亿升增长到2009年12.50亿升。德国也不甘落后，该国2009年乙醇生产量增长32%，至7.50亿升，而第三大生产国西班牙生产量为4.65亿升。总计欧盟18个乙醇生产国家中有6个生产量未增长或保持不变。奥地利和瑞典是唯一乙醇生产量增加一倍以上的生产国，奥地利生产量增加了102%，瑞典生产量增加了124%。他们现在的排名分别位列第四和第五大生物燃料生产国。欧盟的乙醇总消费量也在上升，欧盟2009年消费量约为43亿升。较2008年的35亿升有大幅度增长。德国消费11.43亿升，使其成为最大的乙醇消费国。法国是第二大消费国，消费7.98亿升；其后是瑞典，消费3.77亿升。预计到2020年，所有欧洲汽油的13%都必须来自于可再生原料。欧洲汽油现仅3.5%来自可再生来源生产，预计在今后10年内可再生运输工业将以超过10倍的速度增长。

在G7领导人达成2100年在全球范围内终结化石燃料使用的协议之后，发展生物能源特别是燃料乙醇的呼声又起。作为我国战略性新兴产业，生物燃料乙醇是世界上替代汽油数量最多、应用最广泛的可再生能源。

但是在我国推广乙醇汽油或者燃料乙醇，依然困难重重。燃料乙醇企业早就开始重点发展非粮乙醇生产技术了。2008年，中粮建成了第一个以木薯为原料的20万吨燃料乙醇工厂；2012年，河南天冠建成万吨级纤维素乙醇试点项目；2013年，龙力生物建成以玉米芯为原料的5万吨燃料乙醇生产线投产；2014年，中兴能源建成以甜高粱为原料的3万吨燃料乙醇生产厂。 几年间，燃料乙醇不仅在技术上得以改进，政府也下达了补贴政策，但燃料乙醇的推广依旧很难。

有资料显示，乙醇的热值是普通汽油的60%，若汽车不作任何改动就使用含乙醇的混合汽油，发动机的油耗会增加。通过采用提高压缩比、涡轮增压等发动机新技术，发动机的动力性能得到了很大的提高。然而燃气发动机的电控系统多采用半自动化控制模式，很难实现控制的全自动化，并且系统分散，过于冗余，集成度、模块化程度不高，使得系统抗干扰能力差，响应速度慢，对空燃比控制精度低，从而导致系统不可靠，燃烧效率低。当前普遍使用的燃油发动机汽车存在种种弊病，统计表明在占80%以上的道路条件下，一辆普通轿车仅利用了动力潜能的40%，在市区还会跌至25%，更为严重的是污染环境。因此开发一款适合混合乙醇燃料，并且可靠性、稳定性好的混合动力系统成为发动机当前必须解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术问题，提供一种性能优异的生物乙醇动力系统及其控制方法。