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车用替代性燃料主要包括甲醇、乙醇、二甲醚、天然气、煤制油等。其中甲醇物化性能与汽油较为接近,价格低廉、来源广泛、生产工艺较为成熟。因而开发甲醇汽油比较符合我国国情。我国已于2009年5月适时推出了M85车用甲醇汽油标准,M15的标准预计短期内也会推出,表明甲醇汽油在我国即将进入推广应用阶段。这对优化我国能源结构,缓解石油资源紧张,减轻环境污染,具有重大意义。
本研究采用自制的甲醇汽油添加剂,主要由辛烷增标剂、抗氧抗腐剂、助燃剂、清净分散剂、防水剂等组成。以含水甲醇和90#国标汽油为原料,加入3%的添加剂,配制较高比例的甲醇汽油M40W(含甲醇40%)、M50W(含甲醇50%)为研究对象,对比93#国标汽油,研究了其热值、相稳定性、抗低温性、抗水性能、馏程特性和对发动机机油流变特性的影响。在不作改动的电喷汽油机台架上测试动力性、油耗率、排放等应用性能并进行了动力性改进实验和经济性评估。在电喷轿车和摩托车上进行了多次行车实验,对添加剂进行了优化,测试了实际使用中的动力性、油耗,分析了行车中出现的问题。
实验结果显示,配制的甲醇汽油具有稳定性能好、辛烷值高、动力性好、燃烧充分等特点。未做结构调整的发动机使用M50W、M40W动力性能优于93#市售汽油,油耗增加了约5.8%,但理论热效率提高了4.6%以上。怠速排放中HC、CO平均降低35%,Nox排放物改善不明显,甲醛排放有所增高。车辆拆检未见橡胶件溶胀情况,未见油路及发动机腐蚀现象。
根据台架试验和行车实验结果,对较高比例甲醇汽油(M40W、 M50W)的工程化应用进行了技术可行性研究和经济实用性研究,对甲醇汽油的生产、运输、销售、使用等环节做了初步设计,为工业化生产打下基础。