【正文】 88MON84 根據(jù)國內(nèi)外對M10辛烷值測定的結(jié)果，M10的RON值比純汽油增加4—5個單位，MON增加2—4個單位，新車的道路辛烷值大約增加1．5—3個單位。 圖28表明在無鉛汽油(圖中實(shí)線)及含鉛(／I)汽油(虛線)中，加入甲醇后辛烷值變化的情況。研究法辛烷值RON增加得較多，而馬達(dá)法辛烷值MON增加得較少，燃料的敏感度增加。在最初加入少量甲醇時，前端辛烷值(FON)陡峭地增加。當(dāng)摻加量超過 15％時，增加得就較緩慢。從圖中還可看到加鉛汽油，即原來辛烷值較高的汽油加入甲醇后，馬達(dá)法辛烷值MON增加得較少，燃料的靈敏度增加。圖2—9為在單缸爆震試驗(yàn)機(jī)上，測定普通汽油及優(yōu)質(zhì)汽油摻入甲醇后辛烷值增加的情況。從圖中曲線可以看出，在加入同樣多甲醉的情況下，普通汽油辛烷值增加的幅度比優(yōu) 圖28 在汽油中加入甲醇對辛烷值的改善圖41 甲醇含量對普通汽油及優(yōu)質(zhì)汽油辛烷值的影響質(zhì)汽油大。在甲醇中加入水，能夠使混合燃料的辛烷值增加得更多些。如圖210所示。在單缸試驗(yàn)機(jī)上，測得的辛烷值還不能完全反映發(fā)動機(jī)在車輛道路行駛時的抗爆震性能，還要測定道路辛烷值。試驗(yàn)結(jié)果表明，在全負(fù)荷低轉(zhuǎn)速及加速時，摻了甲醉的汽油M 5及M15的道路辛烷值也提高了。但是在全負(fù)荷高轉(zhuǎn)速時的道路辛烷位卻明顯地降低了，如圖2—11所示。優(yōu)質(zhì)汽油比普通汽油降得更多。 圖210 甲醇含水后對燃料道路辛烷值的影響圖42 甲醇對混合燃料道路辛烷值的影響圖43 燃料的蒸餾特性應(yīng)該指出，乙醇同樣具有提高混合燃料辛烷值的性能，在汽油中摻入醇對辛烷值的具體影響，隨基礎(chǔ)汽油不同而不同，但是能提高辛烷值卻是肯定的。而且在辛烷值較低的汽油中摻入醉，對提高燃料的抗敲缸性能更有利。加入甲醇后，可以不再向汽油中加入四乙基鉛，或者減少四乙基鉛的添加量，仍能使混合燃料得到較高的抗敲缸性能。3．燃料的蒸餾特性 燃料被加熱時，在不同的溫度下，蒸發(fā)分量也不一樣。蒸餾物的容積數(shù)量與溫度之間的關(guān)系構(gòu)成燃料蒸餾特性。在汽油中加入甲醇后，混合燃料的餾出特性與純汽油有所不同，見圖2—12，這主要是由于甲醇與低沸點(diǎn)的碳氯化合物部分形成共沸混合物的原因。4．混合燃料的汽化潛熱混合燃料的汽化潛熱愿。可用下式計(jì)算：式中： ——混合燃料中甲酵的重量比(％)，——甲醇的汽化潛熱(MJ／kg)； ——混合燃料中汽油的重量比(％)。——汽油的汽化潛熱(MJ／k B)；——在室溫觀察下，汽油和無水甲醇混合時，混合燃料溫度下降值所對應(yīng)的熱量。例如對于甲醇量為5％及10％的甲醉——汽油混合燃料的溫度分別下降2及3，所以燃料混合時的熱量是負(fù)值，實(shí)際上增加了混合燃料的汽化潛熱。5．混合燃料的蒸氣壓及揮發(fā)性在汽油中加入少量的甲醇后，分子間吸引傾向力減弱。甲醉及汽油容易自液面逸出，將使雷特蒸氣壓明顯增加，混合燃料的蒸氣壓高于其中組分的蒸氣壓，偏離了拉烏耳特(Ra ult)定律。當(dāng)混合燃料中甲醇含量為15％左右時，蒸氣壓最大，而當(dāng)混合燃料中甲醇量進(jìn)一步增加時，則蒸氣壓又降低，如圖2—13所示。但是實(shí)際增減的程度，決定于基礎(chǔ)汽油的性質(zhì)及測量方法等?；旌先剂系膿]發(fā)性也與純汽油不同，低甲醇含量使揮發(fā)性增加。一般汽車燃油泵及化油器的工作溫度為70，因此衡量70時燃油的蒸發(fā)量圖44 甲醇含量對燃料蒸氣壓的影響是重要的。從圖2—12表示汽油摻入甲醇后的蒸榴特性分析，與汽油相比溫度等于或低于70時，混合燃料的蒸發(fā)量增加較多，而在高溫時則影響較小。使用混合燃料容易發(fā)生氣阻的原因之一就在于蒸氣壓及蒸餾特性的變化。例如M10的蒸氣壓增加17．6kPa，而在蒸餾特性上，10％蒸餾點(diǎn)的溫度下降ll，比汽油發(fā)生氣阻的溫度將要低7~ 10。為了將燃料蒸氣壓等性能與車輛的熱驅(qū)動性能聯(lián)系起來， 國外用彈性揮發(fā)指數(shù)FVL（Flex Volatility Lndex）來評價。 燃料FVL值的高低影響汽車的驅(qū)動性能、氣阻及揮發(fā)性排放等。圖214表示汽車驅(qū)動性發(fā)面的故障與FVL值之間的關(guān)系。 圖45 驅(qū)動方面的故障與FVL的關(guān)系為了得到合適的燃料性質(zhì)，可以調(diào)整基礎(chǔ)汽油中輕餾分如丁烷的分量，或者加入添加劑。例如在混合燃料中加入叔丁醇(7BA)可使RVP降低。如圖2—15所示。汽油機(jī)使用蒸氣壓及揮發(fā)性不合適的燃料將影響車輛的驅(qū)動性能。汽車的驅(qū)動性能是指發(fā)動機(jī)要能適應(yīng)各種行駛方式變化的需要。優(yōu)良的驅(qū)動性能是汽車起動快，并能迅速加速到最高車速，車輛行駛不會出現(xiàn)“猶豫”、“蹣珊”；發(fā)動機(jī)不會回火、間斷著火甚至停車。驅(qū)動性能又分冷驅(qū)動性能及熱驅(qū)動性能，前者指冷起動及預(yù)熱暖機(jī)性能，后者指載荷、加速、熱狀態(tài)起動及是否會發(fā)生氣阻等性能。燃料的蒸氣壓及揮發(fā)性高，就容易起動，使低溫驅(qū)動性能良好，但高溫時則又容易產(chǎn)生氣阻。因此需要采取折衷辦法，控制摻合燃料的蒸氣壓及揮發(fā)性。 醇基燃料內(nèi)燃機(jī)的特殊部件及原理 供油系統(tǒng)及供油量 多種燃料車用內(nèi)燃機(jī)的供油系統(tǒng)如圖46所示。與常規(guī)系統(tǒng)不同的地方是增加了穩(wěn)壓器、溢流閥、噴油泵上的滑油恒壓器及動油泵等。 圖46 多種燃料車用內(nèi)燃機(jī)的供油系統(tǒng) 由于醉燃料的熱值比柴油的熱值低得多，因此在同等功率情況下，噴油泵噴射醉燃料的雖大得多。這樣就要加大往塞及噴油器噴孔的直徑，研究適合醇燃料的最佳的噴射規(guī)律，改變油泵凸輪設(shè)計(jì)，否則就會增加噴射持續(xù)期，結(jié)束噴射的時間太晚，影響燃燒效率。 噴油泵零件的潤滑 柴油的粘度較商，一般柴油機(jī)上噴油泵的柱塞體、油泵凸輪等的潤滑是由柴油保證的。而醇燃料的粘度低，幾乎毫無潤滑性。粘度低的醇容易從柱塞與套筒之間的間隙中，漏入噴油泵的潤滑油中，稀釋了潤滑油，噴油泵的拄塞體、油泵凸輪及輸油泵的一些零件將會達(dá)早磨損。漏油過多也會影響油泵的供油量。 解決柱塞偶件的潤滑問題，可以改善醇燃料的潤滑性及噴油泵的結(jié)構(gòu)。前者是在醉燃料中加入1~5%的蓖麻油，而后者是改進(jìn)噴油泵的設(shè)計(jì)，用潤滑油進(jìn)行潤滑。噴油泵設(shè)計(jì)有專門的潤滑油路(見圖47)，以保證柱塞的潤滑及密封性。在柱塞套上加工有兩道環(huán)形油槽(為了看得清楚，在圖上用實(shí)線畫在拄塞上)。上邊環(huán)形油槽與噴油泵的低壓油腔連通，位從高壓腔滲漏過來的燃油不會流入泵的潤滑油中。下邊的環(huán)形油槽與潤滑油道連通，將滑油引入，起阻止燃油下竄及潤滑的作用。為了保證上述作用，兩道環(huán)槽應(yīng)相離遠(yuǎn)一點(diǎn)。噴油泵上設(shè)有恒壓器(見圖47)。潤滑油從發(fā)動機(jī)潤滑油道經(jīng)過濾器進(jìn)入恒壓器，~。 a時，但壓器彈簧使滑閥向上，讓潤滑油通過并進(jìn)入噴油泵及輸油泵。 a，則潤滑油作用在滑閥的底部，推動滑閥向下，壓縮恒壓閥的彈簧，從而關(guān)閉潤滑油的進(jìn)油孔，因此潤滑油不再進(jìn)入噴油泵。 由恒壓器出口的潤滑油，一路經(jīng)供油斜道進(jìn)入各柱塞體潤滑；另一路則進(jìn)入輸油泵。在滑閥下邊聯(lián)接恒壓器與高壓油泵挺桿空的油道，是用來排泄在恒壓器與滑閥之間滲漏出的潤滑油。通過供油斜道進(jìn)入各柱塞體的潤滑油，進(jìn)入柱塞套上下邊的一道環(huán)形油槽內(nèi)。而柱塞上的刮油槽經(jīng)過柱塞套上的環(huán)形油槽時，帶出潤滑油并使?jié)櫥弯侀_，保證各偶件間的必要潤滑。而柱塞套上邊的一道環(huán)形油槽，儲存壓力達(dá)o．1MP a以上的醇燃料，阻止?jié)櫥蜕细Z。使用潤滑油潤滑噴油泵可能產(chǎn)生的問題是潤滑油進(jìn)入燃油中，潤滑油中有些添加劑不能溶解于醉燃料中，零件上的潤滑油膜被破壞，不能起潤滑作用。 穩(wěn)定油路中燃油的壓力及防止氣阻的措施由于柱塞泵產(chǎn)生的供油壓力是波動的，這種脈沖式的壓力被反射至噴油泵的柱塞和柱塞套之間，破壞密封油區(qū)，使醇燃料滲漏至噴油泵殼體下部的潤滑油中。穩(wěn)壓器(見圖48)就是起緩沖穩(wěn)壓的作用。當(dāng)燃油壓力升高時，蓋和膜片之間集聚的空氣被膜片所壓縮，當(dāng)壓力降低時，空氣則膨脹。穩(wěn)壓器的這個容積變化跳吸收了內(nèi)輸油泵引起的脈沖，又穩(wěn)定了供油系統(tǒng)中的燃油壓力。在醇燃料系中，當(dāng)溫度較高時，容易產(chǎn)生氣阻。這種蒸氣量及壓力的變化，也是使油泵容易產(chǎn)生氣蝕的原因之一。為了防止氣阻產(chǎn)生可采用較大排量的輸油泵，~(見圖48)。溢流閥的開啟壓力為o．12MP a。這樣使燃油在噴油泵內(nèi)循環(huán)，使燃油和泵受到冷卻并易排除管路中的空氣。在醇燃料系中常設(shè)置有電動油泵及手油泵，在發(fā)生氣阻時，可以利用它們使燃油管路中充滿燃油，并排除空氣。第五章 總結(jié) 雖然世界各國都更具自身的實(shí)際情況發(fā)展代用燃料汽車。代用燃料也將有比較快的速度增長，但在未來的20年內(nèi)，代用燃料汽車數(shù)量（醇基汽車自是一小部分）所占汽車比例不會超過30%，可是未來相當(dāng)長的時期內(nèi)汽車用 仍將以汽油和柴油為主。 醇基燃料的應(yīng)用存在一定的問題，比如甲醇汽油的相溶性，對非金屬的溶漲性和毒性。乙醇柴油的相溶性、水含量的影響、助溶劑的添加等問題都必須得到科學(xué)合理的解決。就目前的情況來說還是不夠完善，有待更好的發(fā)展。為了使醇基燃料的內(nèi)燃機(jī)能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的動力性能，必須對內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，具體的措施是：在醇基燃料汽車的供油系統(tǒng)增加了穩(wěn)壓器、溢流閥、噴油器上的滑油橫壓器和動油泵等。著就從技術(shù)上解決了醇基燃料汽車在等供油量的情況寫功率下降的情況，為醇基燃料汽車的發(fā)展和應(yīng)用提供的技術(shù)保障。我國目前醇基燃料發(fā)動機(jī)的研制開發(fā)技術(shù)水平較發(fā)達(dá)國家尚有很大的差距，零敲碎打各自為戰(zhàn)的方式也無法使我國醇基燃料發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)取得突破。為此必須在歸口統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，選定具有相當(dāng)技術(shù)基礎(chǔ)的單位。確定重點(diǎn)突破的課題，組織聯(lián)合公關(guān)，重點(diǎn)解決好醇基燃料發(fā)動機(jī)具有特殊要求的零部件的研制和醇基燃料的儲運(yùn)等關(guān)鍵技術(shù)水平，降低生產(chǎn)成本，縮小與國外先進(jìn)水平之間的差距。為醇基燃料發(fā)動機(jī)占領(lǐng)和擴(kuò)大市場奠定基礎(chǔ)。在二十一世紀(jì)人類對環(huán)境問題的重視和能源的緊缺，人類急切的尋找解決的辦法，其中醇基燃料汽車是最好的辦法之一。我相信在未來的半個世紀(jì)內(nèi)醇基燃料汽車將有突飛猛進(jìn)的發(fā)展。參考文獻(xiàn)[1] 邊耀璋．汽車新能源技術(shù)．北京:人民交通出版社．2003，第一版[2] 原滿江．車用動力使用甲醇燃料的可行性分析．車用發(fā)動機(jī)．2002,8．(SerialNo. 140 ) : 38 ～40[3] 王翔，郭擁軍，張建軍．甲醇、汽油及甲醇汽油作內(nèi)燃機(jī)燃料的性質(zhì)比較．化化工時刊．2005, 3, : 46～49[4] 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