潘温优

【摘 要】本文结合相应的试验，以M15甲醇汽油为例，对其动力经济性以及排放特性进行了研究和分析。

【关键词】汽油；甲醇；混合燃料；性能；排放

1 甲醇汽油概述

甲醇汽油是一种新型环保燃料，主要是依照一定的体积比或者质量比，结合严格的工艺流程，以甲醇、国标汽油和适当添加剂调配而成，属于汽车用燃料的替代品，也是新能源的重要组成部分。甲醇汽油的特点包括良好的通用性和替代性、优秀的互溶性、较强的动力性，同时不会对内燃机造成腐蚀，品质稳定，节能效果好，而且便于进行推广，在可持续发展不断深化的背景下，有着良好的发展前景[1]。

2 甲醇汽油的动力经济性及排放性能研究

2.1 样品配置

2.1.1 基础材料

一是汽油，选择中石油销售的93#汽油，满足GB17930-2011的相关要求；二是甲醇，选择某石化公司生产的成品，满足GB/T23510-2009的指标要求；三是汽油复合剂，属于一种多功能添加剂，能够提升汽油与甲醇混合燃料的低温和遇水抗相分离性能，降低混合燃料的腐蚀性；四是汽油清净剂，属于无灰型多功能添加剂，具有良好的防腐、防锈、清净性能。

2.1.2 样品配置

在试验中采用的三种不同的甲醇汽油，其中，1号为基础汽油，2号则是利用基础汽油添加15%的甲醇以及适当的汽油复合剂，3号样品是在2号样品的基础上，再加入一定比例的汽油清净剂。

2.2 试验设备及方法

2.2.1 试验测试仪器

对于甲醇汽油性能的试验，所需的测试仪器是多种多样的，这里对几种比较关键的设备进行简单讨论：一是油耗仪，选择日本小野公司生产的型号为FD-314的产品；二是红外光谱多组分分析仪，奥地利 AVL 公司出品，设备型号SESAM-FTIR247；三是排放仪，同样由奥地利 AVL 公司出品，设备型号CEB11；四是电涡流测功仪，湘仪动力测试仪器公司出品，型号为GW160。

2.2.2 试验方法

依照《汽车发动机性能试验方法》（GB/T18297-2001）的相关标准进行试验，在试验前，需要对试验用发动机进行相应的调整，以确保在更换燃油时不需要调整。同时，需要对各种仪器设备的精度进行调整，保证试验结果的准确性和可靠性。在进行发动机试验时，需要严格参照上述标准，将机油的温度控制在81℃-95℃之间，经冷却液出口温度控制在85℃-95℃之间[2]。

2.3 试验结果分析

2.3.1 动力经济性

试验结果表明，与普通汽油相比，甲醇汽油本身在动力性上略有下降，不过在加入了汽油清净剂之后，又会在一定程度上对动力性进行补偿，因此其并不存在很大的差距。同时，相比于2号样品，3号样品由于加入了清净剂，不仅功耗有所增加，油耗也有了一定的降低，表明汽油清洁剂除了基本的防腐和清净效果之外，还具备增加功耗和节约油耗的效果。另外，考虑到甲醇汽油自身的热值相对较低，针对三种样品的等效比油耗进行了对比，发现当发动机负荷在2800r/min时，三种样品的等效燃油消耗率最低值基本相同，而当负荷增加到3600r/min时，3号油的等效燃油消耗率最低值更低，这也表明甲醇汽油与普通汽油并不存在较大的等效比油耗差距，在经济性方面非常接近。

2.3.2 常规排放特性

常规排放主要包括了CO、THC以及NOx等排放物的研究。在外特性工况下，对三种排放物进行对比分析，发现相比于1号油，2号油在燃烧过程中排放的CO和THC明显降低，平均降幅达到了9.5%左右，不过NOx的排放有所增加，平均升高幅度12.5%。而对比3号油与1号油，得到的结果类似，表明与普通汽油相比，甲醇汽油在常规排放方面CO和THC的排放有了明显下降，而NOx的排放则有所上升（NOx排放如图1）。不过，催化器后上述三种物质的排放都有着显著的降低，因此，在使用甲醇汽油时，应该选择优质的催化转化器，以降低NOx的排放。

2.3.3 非常规排放特性

主要是针对国家相关标准未限制的甲醛、乙醛等排放物进行研究。同样在外特性工况下进行试验，结果表明三种样品在甲醇的排放上都比较低，而相比于1号基础汽油，2号油和3号油在甲醇以及甲醛的排放上略高，不过在经过催化转化器后，上述排放物都有所下降，达到了15mg/L以下，基本不会对环境造成污染。

2.3.4 安全性

虽然甲醇本身具备一定的毒性，但是根据相应的试验研究，甲醇汽油与普通汽油相比，毒性并没有明显的增加，而且其点燃爆炸浓度是普通汽油的四倍，相比于普通汽油更加安全[3]。

3 结语

本文以M15甲醇汽油为例，对汽油与甲醇混合燃料的性能以及排放进行了分析和研究，结果表明，在现有的汽油机硬件条件下，甲醇汽油相比普通汽油的在功率方面有所降低，油耗率则会增加，不过两者的等效燃油消耗率非常接近，在经济性上基本没有差别。同时，甲醇汽油能够显著减少汽油机在运行过程中的CO和THC排放，具备良好的排放特性，尤其是利用催化转化器，能够进一步减少污染物的排放，实现可持续发展的目标。

【参考文献】

[1]李翔，裴毅强，秦静，等.GDI发动机燃用甲醇及甲醇/汽油混合燃料的微粒排放特性研究[J].内燃机工程，2015，36（2）：1-6.

[2]阳冬波，李东升，王志，王建昕.基于缸内直喷的甲醇汽油混合燃料HCCI燃烧排放特性研究[J].内燃机工程，2012，.33（2）：1-5.

[3]谢聪.甲醇汽油的排放特性与毒性分析[J].中外能源，2014，19（12）：22-27.

[责任编辑：王伟平]