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国家甲醇汽车试点—甲醇汽油辛烷值试验研究

韩志歧  
【摘要】:石油短缺和环境污染是公路交通领域面临的两大问题,发展交通新能源是解决这些问题的理想途径。甲醇燃料对汽油有较好的替代性,它具有原料丰富、成本低廉和排放污染少等优点。目前,低比例甲醇汽油在全国多个省市地区都有所使用,高比例甲醇汽油则由国家工信部和内燃机工业协会主导,在山西、陕西、上海、甘肃和贵州“四省一市”开展试点工程,成果显著。纯甲醇的研究法辛烷值在110左右。当前,市售甲醇汽油为保证质量,多以成品汽油调配而成,调配后的甲醇汽油辛烷值远高于汽油标号,造成高辛烷值组分的浪费。由于2014年年中以来油价持续下跌,用成品油调配甲醇汽油,还导致甲醇汽油相比成品油缺乏价格优势,不利于甲醇汽油的推广。另有文献表明,若发动机燃用的燃料辛烷值过高,还可能增加油耗和排放污染[1],不利于实现节能减排的目标。基于以上三个方面的原因,本文作者不赞成使用成品油调配甲醇汽油。为研究甲醇汽油的调和辛烷值,本文用辛烷值机测定了用纯甲醇和市售汽油配制的不同比例甲醇汽油的研究法和马达法辛烷值。对于辛烷值高于100的甲醇汽油,限于试验条件,本文用甲苯混合燃料作为参比燃料对其辛烷值进行了测定。本文用混合燃料的辛烷值模型对甲醇汽油辛烷值的测定结果进行了拟合,拟合结果表明,随着甲醇汽油中甲醇含量的增加,甲醇汽油的辛烷值增大,但辛烷值的增幅逐渐降低。该结果对于预测甲醇汽油辛烷值、研究新型甲醇汽油配方、降低甲醇汽油生产成本、减少污染物排放、进一步推广甲醇汽油,以及研发专门的甲醇汽油发动机都具有一定的价值。本文还对辛烷值和压缩比对发动机燃用甲醇汽油的性能和排放影响进行了研究。研究结果表明,随着压缩比增大和辛烷值的提高,发动机的性能和排放水平总体上呈现先改善后恶化的情况。具体到每一种发动机,并不是提高辛烷值或增大压缩比都能提高它的性能和改善排放水平。但对发动机进行优化设计,对于燃烧甲醇汽油是有利的。


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