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1、内燃机燃用甲醇的研究进展和发展前景竺!塑山东内燃机SHANDONGI.C.E.200l4年4月【燃料与材料】内燃机燃用甲醇的研究进展和发展前景毛功平.刘永启,潘立国(山东理工大学,山东淄博255049)摘要:介绍了甲醇的特点及作为代用燃料的优势,详细综述了甲醇作为发动机燃料的各种燃用方式的研究进展,并对甲醇燃料在内燃机中的应用前景及存在的问题进行了探讨.关键词:甲醇;柴油;代用燃料;内燃机;发展前景中图分类号:TK46文献标识码:A文章编号:1671—2471(2005)02一oo34—05TheStudyProgressandDe
2、velopmentProspectofMethanolUsedontheInternal——CombustionEngineMaoGongpmg,LiuYongqi,PanLigIlO(ShandongUniversityofTechnology,Zibo255049,China)Abstract:Thecharacteristicsandthepredominanceofmethanolusedasthealternativefuelhavebeenbrieflypresented,thestudyprogressofallthe
3、methodsofmethanolusedasfuelhavebeendetailedlysummarized,andthedevelopmentprospectandthedifficultiesofmethanolapplicationhavebeenshortlydiscussed.KeyWords:Methanol;Diesel;AlternativeFuel;Internal——CombustionEngine;DevelopmentProspectO~i--g的应用前景和存在的问题进行探讨.近年来,随着我国经济的快速发展
4、,石油的需求量持续增长.1993年,我国已成为石油净进口国,2003我国已经成为世界第二大石油进口国,预计到2010年我国石油需求总量的一半将依赖进口,而到本世纪中叶,绝大部分将依赖进口.在石油储量丰富地区大多动荡不安的情况下,能源问题已成为关系到国家命运的战略问题.我国"缺油,少气,富煤"的国情决定了以煤为原料生产甲醇燃料是缓解石油供应矛盾的较为有效的措施之一.本文将详细介绍甲醇的理化性质和燃烧特性,分析甲醇作为内燃机燃料的优势,阐述甲醇在内燃机中的各种燃用方式的研究进展,并对甲醇1甲醇燃料的特点和性能优势1.1甲醇的理化性质和燃
5、烧特性分析甲醇,汽油,柴油的理化性质和燃烧特性比较列于表I,从表1可以看出甲醇作为内燃机燃料具有以下特点:(1)甲醇分子量小,分子结构简单,甲醇燃料中含氧,化学当量比汽油,柴油低,C/H较小,有利于完全燃烧,且燃烧时产生较多的水和较少的CO2;(2)甲醇的沸点和凝固点均较低,前者有利于燃料一空气混合气的形成,后者可保证发动机在低温下工作;基金项目:山东理工大学重点基金资助项目(NO.:2004KJZ04).作者简介:毛功平(1980一),男,汉族,湖北麻城人,在读硕士研究生,主要研究方向为内燃机节能与排放控制.收稿日期:2005—0
6、1—24200I5年第2期毛功平,等:内燃机燃用甲醇的研究进展和发展前景.35.(3)甲醇的热值虽然约为汽油的45%.柴油的46%,但是在理论空燃比下,单位重量的甲醇一空气混合气的热值与石油燃料混合气的热值相当;(4)甲醇的汽化潜热是汽油,柴油的4～5倍.高汽化潜热产生的冷却效应虽然对发动机低速,低负荷时的工作过程会产生不利的影响,但同时可降低压缩负功,提高充气效率;(5)甲醇的辛烷值较高,因而甲醇发动机可适当提高压缩比,以提高热效率;(6)甲醇的着火上下极限都比汽油,柴油宽,有利于稀燃技术的应用和空燃比的控制;(7)甲醇最小着火能
7、量较低,燃烧时火焰的传播速度较快,这些均对燃烧十分有利.表I甲醇,汽油,柴油的理化性质和燃烧特性比较,性质甲醇汽油柴油化学式COHC5—12C1O一26分子量3295—12018o一20o比热(2o℃)2.552.31.9kJ?(kg-K)—57一1～一4凝固点(℃)一98(结晶点)(O柴油)低热值(Ⅲ?)19.6643.542.5高热值(M『.)22.346.645.8汽化潜热(kj?)110931027O辛烷值(R0N)11480—98辛烷值(MON)9581～84十六烷值3O～1O40—55着火极限6.7～36.O1.4～7.
8、61.58～8,20(空气中容积比)(%)自燃温度(℃)47020o一2:2:～260闪点(℃)l1—4555理论空燃比6.414.2—15.1144.4沸点(℃)64.830～200175～36o甲醇与汽油的毒性比较列于表2,从表2
