甲醇汽油,汽油,甲醇汽油添加剂
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甲醇汽油
一、概念:
甲醇汽油是指国标汽油(93#、97#)、甲醇(含量≥99.99%)、添加剂按照一定的比例严格调配而成的。目前主要以M15、M20、M30、M85为主,M100指的是甲醇中按比例加入一定量的变性剂做成变性甲醇,直接燃烧,但需要在车里增加一台ECU(甲醇燃料控制器)辅助系统,改变电路脉宽。
“M”是“甲醇”英文单词“Methanol”的第一个字母,“M”前面的数字是指甲醇在甲醇汽油中所占的比例,如M15,指甲醇在甲醇汽油中所占比例为15%。
二、添加比例及调配过程:
1、以M20为例:
第一步:取98%的甲醇(含量≥99.99%),2%的添加剂两者充分混合,即为变性甲醇;
第二步:取20%的变性甲醇,80%的国标汽油两者充分混合,即为M20甲醇汽油。
2、以M100为例:
向甲醇中加入1‰的添加剂充分混合均匀即为变性甲醇燃料,车里加装控制器后,就可以直接加到油箱里。
四、详细概述:
1、背景:
目前,常用的车用燃料主要来自于石油,但石油是非再生资源,储量有限,供应紧张,此外,汽车尾气排放对环境污染严重,有害人体健康,因此,寻找资源丰富,环境友好,经济可行的车用代替清洁燃料极为迫切。
研究发现,甲醇等醇类是除石油燃料外最佳的内燃机代用燃料,而且甲醇生产原料易得丰富,工艺成熟,价格低廉,甲醇与汽油在添加剂的作用下具有形态均一、燃烧性能好、高效清洁等特点。甲醇汽油的开发和应用可以优化能源产业结构,缓解石油供需矛盾,所以甲醇的开发研究具有巨大发展潜力,是汽车代用燃料的发展方向。
2、甲醇汽油
甲醇汽油具有如下特点:
①甲醇分子质量小,结构简单,甲醇含氧量达50%,燃烧充分,有利于降低碳烟排放。
②甲醇汽化潜热高,燃料气化时吸热,使混合气温度降低,而且受稀释效应的影响,发动机在使用混合燃料时燃烧温度较低,尾气排放NOX含量降低。
③甲醇C/H值较汽油小,完全燃烧时排放的尾气中HC及CO的含量低。
④甲醇抗爆性能好,甲醇辛烷值大于110,在与汽油掺烧时可增加汽油的抗爆性能,比如在汽油中掺入5%的甲醇,在不降低抗爆性能的前提下,每升燃料中铅含量可从原来的0.45%降低到0.15%,还可以提高发动机的热效率和动力性。
⑤甲醇掺烧量的大小与燃烧性能关系:
(A)当甲醇所占比例小于30%时,甲醇与汽油的互溶性很好,各项性能指标均能满足发动机的正常使用;
(B)当甲醇所占比例较高时(甲醇比例高于80%),需要在车上增加一台ECU(辅助中央控制单元),增加喷油量,以满足发动机正常工作的需求。
⑥甲醇燃烧热值低,约为19.9MJ/KG,仅为汽油的45%,汽化潜热高,约是汽油的3倍,理伦上随着甲醇、汽油掺烧比的增加,混合燃料的热值逐渐减小,油耗增加,但甲醇的含氧量高达50%,理论空燃比仅为6.45,相当于汽油空燃比的44%,完全燃烧时所需的空气比汽油少的多,使汽油燃烧更加充分,提高了汽油的热效率,弥补了甲醇热值低所造成的损失,因此,低比例甲醇汽油热效率降低很小,理论混合气热效率与汽油相当,不会影响甲醇汽油的经济性。但如果甲醇汽油中甲醇比例过高,汽油热效率的增加不能弥补甲醇热值低所造成的损失,使发动机动力下降,油耗增加,这时,需要增加适当的添加剂,有效缓解这一现象。
⑦甲醇与汽油的互溶性。甲醇含有羟基,具有极强的极性,可与水无限互溶,难溶于汽油,添加合适的添加剂非常重要,以使甲醇与汽油完全互溶,长时间存放稳定不分层,通常甲醇所占比例很低或很高时,与汽油的互溶性较好,温度越高互溶效果越好。当甲醇所占比例为30%~50%时互溶效果最差,需要适当增加添加剂的使用量。
⑧冷启动问题。甲醇因为汽化潜热高,冬季启动困难,采用了在添加剂中增加助燃剂的方法,可有效缓解冷启动现象。