【正文】 01/燃料消耗率最低燃料消耗率%+平均燃料消耗率%+ 負(fù)荷特性試驗(yàn)。 發(fā)動(dòng)機(jī)在100%。. 77% .CH化合物增加了14. 00%。表1 90車(chē)用醇基燃料的組成燃料名稱(chēng)甲醇%%輕烴%MLN助溶劑+腐蝕抑制劑%濃度72252 1表2 試驗(yàn)用主要儀器及設(shè)備序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)生產(chǎn)廠家標(biāo)定情況1電渦流測(cè)功機(jī)CW110遂昌動(dòng)力測(cè)試設(shè)備廠有效期內(nèi)2發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試儀FXG 101天津大學(xué)自動(dòng)化設(shè)備廠有效期內(nèi)3五組份汽車(chē)排氣分析儀FGA 4105佛山分析儀廠有效期內(nèi)4汽油發(fā)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)EQ6100Q第二汽車(chē)制造廠有效期內(nèi)表3 啟動(dòng)性能試驗(yàn)結(jié)果項(xiàng)目90汽油醇基燃料變化率，%試驗(yàn)條件起動(dòng)電壓1212發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)冷機(jī)冷機(jī)試驗(yàn)結(jié)果 起動(dòng)時(shí)間 注：本實(shí)驗(yàn)中，變化率=（醇基燃料測(cè)試值90汽油測(cè)試值）/90汽油測(cè)試值*100%表4 怠速排放測(cè)試結(jié)果項(xiàng)目90汽油醇基燃料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)變化率，%排放測(cè)試值CO，%HC，*106587501200+平均轉(zhuǎn)速，510510用于汽車(chē) 怠速排放性能測(cè)試. 30%，HC為。 起動(dòng)性能試驗(yàn)汽油時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)平均起動(dòng)時(shí)間為1. 43s燃用醇基燃料時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)平均起動(dòng)時(shí)間為1. 12s與燃用90“. 汽油。大氣壓力96. 1~ 96. 8kPa。試驗(yàn)環(huán)境條件在大氣干溫10℃一14 0C 。試驗(yàn)測(cè)定內(nèi)容有如h VII項(xiàng):。采取相應(yīng)措施后，甲醇汽油將是汽油比較理想的替代燃料。表25 幾種甲醇汽油混合燃料理論混合氣熱值的計(jì)算結(jié)果燃料M5M10M15M25M50M85M100甲醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）汽油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）質(zhì)量低熱值（mj/kg）與汽油低熱值比值：1：1：10..81：1：1：1：1理論混合氣熱值（mj/kg）與汽油熱值的比值從表25可以看出，甲醇汽油混合燃料的質(zhì)量低熱值隨著甲醇體積含量的增加而降低，M 100甲醇燃料的質(zhì)量低熱值只有汽油的45，但是甲醇汽油混合燃料理論混合氣的質(zhì)量熱值卻與汽油的理論混合氣的質(zhì)量熱值很接近，都在汽油混合氣質(zhì)量熱值的94%以上。根據(jù)燃料的熱值和空燃比，可以按照下式計(jì)算混合燃料混合氣的熱值:式中： 混合燃料的理論空燃比（質(zhì)量比）； 過(guò)量空氣系數(shù)； 甲醇的理論空燃比（質(zhì)量比）；在理論混合氣狀態(tài)下，過(guò)量空氣系數(shù)=1，可以根據(jù)燃料的質(zhì)量低熱值和理論空燃比計(jì)算燃料理論混合氣的熱值。 ——甲醇的理論空燃比(質(zhì)量比)。 理論混合氣熱值計(jì)算混合燃料理論混合氣的熱值，首先要計(jì)算混合燃料的理論質(zhì)量空燃比，可以按照下式進(jìn)行計(jì)算：式中：——混合燃料的理論空燃比(質(zhì)量比)。 ——混合燃料中甲醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)。 ——甲醇的質(zhì)量低熱值(MJ/kg ) 。根據(jù)混合燃料中甲醇汽油的體積，以及測(cè)取的混合燃料的密度，可以計(jì)算出混合燃料中甲醇和汽油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，然后按照下式對(duì)混合燃料的質(zhì)量低熱值進(jìn)行計(jì)算：式中：——甲醇汽油混合燃料的質(zhì)量低熱值(MJ/kg ) 。發(fā)動(dòng)機(jī)是進(jìn)行熱功轉(zhuǎn)換的熱機(jī)，燃料所含熱量是發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的能量來(lái)源，因而燃料低熱值是評(píng)價(jià)燃料性能的一個(gè)重要指標(biāo)。低熱值是高熱值減去水的汽化潛熱后的熱值。 甲醇的熱值燃料的熱值有高熱值和低熱值之分。h)，甲醇的排放量幾乎為0，凈化率接近100%。利用基于氣相色普技術(shù)的非常規(guī)碳?xì)渑欧盼餀z測(cè)系統(tǒng)，對(duì)燃用M85和M 100甲醇汽油的HL495JIQ電噴甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了典型工況點(diǎn)上，三元催化轉(zhuǎn)化器上、下游甲醛和甲醇的含量進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果顯示，經(jīng)過(guò)三元催化轉(zhuǎn)化器后，%以上，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增大，甲醛的凈化率降低:甲醇的凈化率接近100。在以上場(chǎng)合中，~25ppb(十億分之一)，該含量遠(yuǎn)低于現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值(現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中，甲醛最大允許濃度為0ppm )。我國(guó)由此得到的結(jié)論與美國(guó)能源部及福特公司的結(jié)論是一致的:只要遵守操作規(guī)程(不要用嘴吸甲醇、防止甲醇濺入眼中，手接觸甲醉后要用清水沖洗等)，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)人體健康有異常。世界各國(guó)，尤其是美國(guó)能源部和福特汽車(chē)公司，都注意到了甲醇汽油的毒性問(wèn)題，在他們開(kāi)發(fā)甲醇燃料之前，就嚴(yán)格地進(jìn)行了有關(guān)的試驗(yàn)研究。 甲醇汽油的毒性 毒性和安全性問(wèn)題，涉及到接觸人群的生命安全，是人們非常關(guān)心的一個(gè)敏感問(wèn)題。不同材料耐醇油性能優(yōu)劣的排列順序?yàn)榫勐让?氯醇膠)、氯化聚醚氟橡膠丁晴膠氰化丁晴膠順丁膠乙丙膠~丁苯膠天然膠硅橡膠丁基膠。為了改善甲醇汽油性能而使用的添加劑中的某些成分也會(huì)對(duì)橡膠和塑料部件產(chǎn)生腐蝕性。表23 根據(jù)低溫抗相分離性能試驗(yàn)選取的助溶劑添加量燃料M15M25M50M85M100助溶劑體積含量（%）00備注：在所有助溶劑及體積含量下，油樣均可放置30天以上保持不分層 表24 常溫下助溶劑使用量及承受的水分含量體積含量燃料甲醇%汽油%BAn%蒸餾水%M1515M2525M5050M8585060M9090060 甲醇汽油對(duì)非金屬的溶脹性 發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供應(yīng)系統(tǒng)中許多部件都是由橡膠、塑料材料制成，甲醇汽油燃料對(duì)某些橡膠和塑料部件有一定的腐蝕、溶脹作用。在本課題的試驗(yàn)研究中，助溶劑使用課題組自行配制的BAn助溶劑。當(dāng)甲醇含量在40 %70%之間時(shí)，助溶劑臨界用量隨甲醇含量增加而減少。助溶劑對(duì)甲醇與汽油相溶性的影響見(jiàn)圖22。助溶劑的理化性質(zhì)要和甲醇、汽油類(lèi)似，要易燃并且有一定揮發(fā)性，最好能提高燃料的燃燒性能。因此，互溶性問(wèn)題是甲醇汽油發(fā)動(dòng)機(jī)必須解決的首要問(wèn)題。 甲醇與汽油的相溶性取決于甲醇含量、水含量和溫度，三者互相影響，見(jiàn)圖21。表22 部分甲醇汽油混合燃料的主要理化性質(zhì)燃料項(xiàng)目M5M10M15M25M50M85M100甲醇使用比例（體積比%） 51015255085100碳含量（質(zhì)量%）氫含量（質(zhì)量%）氧含量（質(zhì)量%）與汽油熱值比密度（20，kg/L）：1：1：1：1：1：1：1辛熱值（RON）9597100理論空燃比（質(zhì)量）：1：1：1：1：1：1：1質(zhì)量替代比（燃料：汽油）：1：1：1：1：1：1：1體積替代比（燃料：汽油）：1：1：1：1：1：1：1 甲醇汽油使用中的主要問(wèn)題及解決方法 甲醇汽油的相溶性 甲醇與汽油在常溫下不能互溶，一定比例的甲醇汽油混合燃料存在分層問(wèn)題。高比例甲醇汽油，如M85 , M90，需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行改裝、優(yōu)化，其功率、排放和熱效率都優(yōu)于原汽油機(jī)。甲醇與汽油按照一定比例混合，并添加一定添加劑組成混合燃料后，低比例甲醇汽油，如M3, M5，可以和汽油一樣使用，發(fā)動(dòng)機(jī)不需作任何改動(dòng)，在歐洲等地曾大量當(dāng)作汽油銷(xiāo)售，但一般要添加助溶劑(TBA)等以防燃料分層。 ，能與水互溶，而烴類(lèi)燃料憎水性強(qiáng)，因而甲醇與汽油的相溶性差，甲醇與汽油按一定比例混合時(shí)，在一定溫度范圍內(nèi)具有分層現(xiàn)象。 ，不易于發(fā)生火災(zāi)事故，比使用汽油安全。普通汽油與15%~20%的甲醇混合，辛烷值可以達(dá)到優(yōu)質(zhì)汽油的水平。同時(shí)，由于甲醇的汽化潛熱大，可以改善發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒后的內(nèi)部冷卻，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性，降低排氣溫度。甲醇理論混合氣質(zhì)量低熱值是汽油理論混合氣質(zhì)量低熱值的94，所以發(fā)動(dòng)機(jī)燃用甲醇燃料可以獲得與原機(jī)大致相當(dāng)?shù)膭?dòng)力性。 ，甲醇中含有50%的氧，使燃燒速度快，而且比較完全。表2列出了甲醇與汽油的主要理化性質(zhì)。 2003年6月，車(chē)用乙醇汽油的使用試點(diǎn)工作在河南、黑龍江兩省五市圓滿結(jié)束，在車(chē)用乙醇汽油使用試點(diǎn)期間，約有20余萬(wàn)輛汽車(chē)和5萬(wàn)余輛摩托車(chē)使用了近20萬(wàn)t車(chē)用乙醇汽油。其中，河南省南陽(yáng)、鄭州、洛陽(yáng)三市車(chē)用乙醇汽油使用試點(diǎn)工作分別于2002年3月8日、6月8日、6月18日陸續(xù)啟動(dòng)，中國(guó)石化集團(tuán)公司分別在三個(gè)試點(diǎn)城市完成設(shè)計(jì)規(guī)模45萬(wàn)t/a的車(chē)用乙醇汽油配送中心的建設(shè)，河南南陽(yáng)天冠集團(tuán)完成20萬(wàn)t變性燃料乙醇生產(chǎn)裝置的改造。已經(jīng)完成的研究工作包括:燃料乙醇作為車(chē)用燃料的可行性試驗(yàn)研究、乙醇汽油的行車(chē)試驗(yàn)、燃料乙醇作為車(chē)用燃料的經(jīng)濟(jì)性分析、變性燃料乙醇及車(chē)用乙醇汽油國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定、燃料乙醇金屬腐蝕抑制劑研究、車(chē)用乙醇汽油應(yīng)用技術(shù)研究等。1987年，中國(guó)石化銷(xiāo)售公司下屬的中南石油公司、湖北省石油公司、廣西自治區(qū)石油總公司等單位也列項(xiàng)對(duì)18% ～22%乙醇汽油、5%乙醇柴油等進(jìn)行營(yíng)運(yùn)應(yīng)用試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果通過(guò)了中國(guó)石化銷(xiāo)售公司的技術(shù)鑒定。1986~1990年，福建省交通科學(xué)技術(shù)研究所開(kāi)展了E20(含20%工業(yè)乙醇的混合汽油)的應(yīng)用研究。北京騰飛時(shí)代公司也稱(chēng)研制成功M19環(huán)保復(fù)合燃料，宜稱(chēng)該燃料在不改變發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)下，解決了甲醇對(duì)橡膠的溶脹問(wèn)題、加入甲醇后發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力下降問(wèn)題、遇水分層問(wèn)題、冷啟動(dòng)困難問(wèn)題。山西省已經(jīng)具備甲醇產(chǎn)業(yè)化的條件，今后5年山西省將增加至甲醇汽車(chē)5000輛。該裝置已在夏利、捷達(dá)、6490越野車(chē)和6600中巴車(chē)上試驗(yàn)成功。大同汽車(chē)制造廠2001年6月試制成功M 100全甲醇清潔燃料燃燒裝置。該車(chē)采用中央控制系統(tǒng)(ECU)和多個(gè)傳感器，通過(guò)這些系統(tǒng)，這部汽車(chē)可使用汽油與甲醇任意混合比例燃料。 中國(guó)第一家甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)——晉中新天地發(fā)動(dòng)機(jī)廠研發(fā)的多點(diǎn)電噴發(fā)動(dòng)機(jī)，列入了國(guó)家高新技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目，在先后經(jīng)歷了由化油器型、單點(diǎn)電噴型到多點(diǎn)電噴型，由定比例低甲醇(M 15)到定比例高甲醇(M85)遞進(jìn)式研制后，產(chǎn)品技術(shù)日趨成熟，多點(diǎn)電噴發(fā)動(dòng)機(jī)成為試驗(yàn)示范的動(dòng)力支撐，目前該機(jī)已經(jīng)具備批量生產(chǎn)能力。 與此同時(shí)，與德國(guó)大眾汽車(chē)公司進(jìn)行了歷時(shí)7年的M100甲醇汽車(chē)國(guó)際技術(shù)合作研究，以及與美國(guó)福特汽車(chē)公司進(jìn)行FFV合作研究，從而對(duì)國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)化改造、與汽車(chē)的匹配、甲醇燃料配方、腐蝕抑制劑、專(zhuān)用機(jī)油、耐醇材料、排氣催化凈化、對(duì)環(huán)境和人體健康的影響等都進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。曾在山西省進(jìn)行過(guò)475輛M15汽車(chē)和4個(gè)加油站的商品化運(yùn)行試驗(yàn)。低比例的甲醇燃料在四川省等地加油站出售。此外，加拿大還與美國(guó)、瑞典和前聯(lián)邦德國(guó)一道在IEA或AF39。政府還計(jì)劃資助純甲醇轎車(chē)的開(kāi)發(fā)。政府主導(dǎo)企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)都要積極開(kāi)展甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)的研究。 加拿大政府為了減少對(duì)石油進(jìn)口的依賴(lài)，發(fā)揮甲醇生產(chǎn)大國(guó)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)滿足不斷嚴(yán)格的排放法規(guī)，積極推廣甲醇燃料的應(yīng)用。1992年年底ELF通過(guò)鑒定，正式注冊(cè)營(yíng)運(yùn)，當(dāng)時(shí)投放市場(chǎng)188輛。豐田公司從1980年起就開(kāi)始了甲醇汽車(chē)的開(kāi)發(fā)，進(jìn)行了燃用任意濃度甲醇的可行性研究。到1993年3月，該公司共向汽車(chē)運(yùn)輸公司推銷(xiāo)了M100甲醇汽車(chē)572輛。同年，將一輛三菱大卡和一輛五十鈴4t級(jí)載重車(chē)改造成甲醇車(chē)，并正式登記注冊(cè)為1號(hào)和2號(hào)甲醇車(chē)。 1984年5月，日本汽車(chē)運(yùn)輸技術(shù)協(xié)會(huì)(JATA),JARI EDO作為指定團(tuán)體參加國(guó)際能源機(jī)構(gòu)組織簽訂的“關(guān)于汽車(chē)用甲醇燃料及混合甲醇研究開(kāi)發(fā)計(jì)劃的實(shí)施協(xié)定”。1983年又著手研究重型車(chē)用甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)。 醇類(lèi)燃料汽車(chē)在日本的發(fā)展 1973年，日本通產(chǎn)省責(zé)成日本汽車(chē)研究所(JARI)和新能源綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)進(jìn)行甲醇燃料的基礎(chǔ)性研究。據(jù)美國(guó)替代燃料數(shù)據(jù)中心統(tǒng)計(jì)，2000年美國(guó)在用乙醇汽車(chē)(主要是E85)的數(shù)量達(dá)到58625輛，2002年的全年估計(jì)值為82477輛?；贛TBE對(duì)于加州環(huán)境和居民健康的不良影響，1999年美國(guó)加州決定在不違背聯(lián)邦清潔空氣法的前提下，于2003年1月1日起禁止 MTBE的使用。美國(guó)己有多個(gè)州在使用新配方汽油。EPA批準(zhǔn)使用的含氧化合物有:MTBE, TAME, ETBE、乙醚、乙醇等(不包括甲醇)。為了給車(chē)隊(duì)供應(yīng)甲醇燃料，Hertz在洛杉磯的四個(gè)機(jī)場(chǎng)安裝了加油箱和售油機(jī)。 在甲醇車(chē)的推廣中，汽車(chē)租賃公司起到了市場(chǎng)紐帶的作用。1979年，美國(guó)國(guó)會(huì)為減少對(duì)進(jìn)口原油的依