Alkoholok adalékanyagként való felhasználása kőolaj-üzemanyagokhoz
A nem olajos adalékokkal rendelkező tüzelőanyagok fő előnye a motor tulajdonságainak összehasonlítása a hagyományos tüzelőanyagok tulajdonságaival. Az adalékanyagok lehetnek különböző vegyületek, különösen a fent tárgyalt alkoholok.
A sztöchiometriai jellemzők változása következtében a 15% -os metanolos adalékanyag (M15 keverék) használata a szabványos élelmiszer-rendszerben körülbelül 7% -kal csökkenti a tüzelőanyag-levegő keverékét. Ugyanakkor a metanol bevezetésével az üzemanyag oktánszámának növekedése (átlagosan 3-8 egység 15% -os adalékkal), ami lehetővé teszi az energia teljesítmény romlásának kompenzálását a tömörítési arány növelésével. Ezzel egyidejűleg a metanol javítja az üzemanyag-elégetés folyamatát, amely a gyűrűképződésnek köszönhető, amely aktiválja a lánc-oxidációs reakciókat. A benzin-metanol keverékek elégetése egyhengeres motorokban, szabványos és rétegzett keverő rendszerekkel kimutatták, hogy a metanol hozzáadása csökkenti a gyújtási késleltetés időtartamát és az égés időtartamát. Ebben az esetben a reakcióelegyből történő hőelvonás csökken, és a keverék kimerülési határa kibővül, és a tiszta metanol számára maximális lesz.
Egy hidegindítás magas tartalma metanol a tüzelőanyag-keverék, vagy alacsony hőfokon elektromos fűtés vagy a tüzelőanyag-levegő keverék részleges visszavezetésével forró kipufogógázok, a tüzelőanyag-adalék illékony és egyéb intézkedések.
A metanol hozzáadása a benzin egészéhez hozzájárul az autó mérgező tulajdonságainak javításához. Például, a végzett tanulmányok egy csoportja 14 tulajdonában 5-120 ezer. Km, az adalékanyag 10% metanolt megváltozott szénhidrogének kibocsátását mind felfelé 41%, és csökkenti a 26% -os átlagos volt 1% -os növekedés ¬ tion. Ebben az esetben a CO és NOx kibocsátás átlagosan 38% -kal, illetve 8% -kal csökkent az autócsoport egészére nézve.
A metanol-adalékanyagok használatát gátló egyik legsúlyosabb probléma a benzin-metanol keverékek alacsony stabilitása és különösen a vízzel szembeni érzékenység. A különbség a benzines és a metanolt sűrűségű és nagy rastvo¬rimost utóbbit vízben vezet az a tény, hogy a penetráció a még a kis mennyiségű víz a keverékben vezet annak közvetlen elválasztás és kicsapás a vizes-metanolos fázist. A rétegződés tendenciája nő a hőmérséklet csökkenésével, a víz koncentrációjának növekedésével és az aromás vegyületek benzin tartalmának csökkenésével. Például, amikor egy tartalma 0,2-1,0% (térf.) Víz a tüzelőanyag-keverék rétegződést hőmérséklet emelkedik -20 és + 10 ° C, t. E., ilyen keverék nem alkalmas a gyakorlati felhasználásra. Határ alatt a víz koncentrációja különböző TFR benzin-metanol elegy:
A benzin-metanol keverékek stabilizátorainak magas költséggel és korlátozott gyártásával kapcsolatban javasoltak alkoholok, elsősorban izobutanol, propanol és etanol keverékét. Az ilyen stabilizáló adalékanyagot a metanol és a magasabb szénatomszámú alkoholok együttes termelésének egyetlen technológiai ciklusában lehet elérni. Még a kis mennyiségű metanol hozzáadása is megváltoztatja az üzemanyag frakcionált összetételét. Ennek eredményeképpen a tüzelőanyag-ellátó vezetékekben lévő gőzdugók kialakulásának hajlamát megnövelik, bár tiszta metanollal gyakorlatilag kizárták, mivel nagy a párolgása. A számítások szerint a metanol és a benzin 10% -os keverékéhez a gőzdugók kialakulása 8-11 ° C környezeti hőmérsékleten alacsonyabb, mint a bázis üzemanyag esetében. A bázisüzemanyag frakcionált összetételének korrekciója a könnyű komponensek tartalmának csökkentésével lehetséges, figyelembe véve a metanol további adagolását.
Külföldön a karburátoros motoroknál 10-20% -os etanol és kőolaj benzin keverékét alkalmazták, "gashol" -nak. ASTM szabvány által kidolgozott Nemzeti Bizottság alkohol tüzelőanyagok US gasohol 10% -os etanollal, azzal jellemezve, hogy a következő paramétereket mutatják: sűrűség 730-760 kg / m3, hőmérséklet forrásponttartomány 25-210 ° C, égéshője 41,9 MJ / kg, párolgási hőt 465 kJ / kg, a telítettség a gőznyomás (38 ° C) 55-110 kPa, viszkozitás (-40 ° C) 0,6 mm2 / c, sztöchiometrikus együttható 14. Így, a legtöbb a mutatók megfelel gasohol motorbenzin.
Amikor etanolt használva itatni alacsony környezeti hőmérsékleti körülmények között, hogy megakadályozzák szétválasztását a keverékben kell beírni stabilizátorok, amelyeket például propanolt, szek-propanol, izobutanol és mások. Így a hozzáadásával 2,5-3,0% izobutanol stabilitást biztosít etanol, amely 5% vizet tartalmaz, benzinnel -20 ° C-os hőmérsékleten.
Számos országban a metil-terc-butil-éter (MTBE) adalékanyagként használják a nagy oktánszámú benzinek erőforrásainak kibővítésére. Kopogásgátló annak hatékonyságát, összehasonlítva az alkil 3-4-szor magasabb, így a segítségével levegő juthat sokféle ólommentes magas oktánszámú benzin. Metil-terc-butil-étert a következő: sűrűség 740-750 kg / m3, forráspont 48-55 ° C, a telített gőz nyomása (25 ° C) 32,2 kPa fűtőértékét 35,2 MJ / kg, oktán 95-110 (motor módszer) és 115-135 (kutatási módszer). Az éter a legnagyobb antiknock detonációs hatékonyságot mutatja az egyenesen futó benzin összetételében és a hagyományos rendszer katalitikus reformálásában.
Háztartási benzinek A-76 és az AI-92 adalékanyagokkal 8 és 11% metil-terc-butil-éter, illetve megfelelnek a követelményeknek a GOST 2084-77 az összes paramétert és komplex-minősítési módszerek mutatta a legjobb tulajdonságot. Az éter adalékokkal ellátott benzineket jó kiindulási tulajdonságokkal jellemezik, és alacsonyabb motorfordulatszámuknál nagyobb a tényleges oktánszám a kereskedelmi benzinhez képest.
Az üzemanyag-fogyasztás és a motor teljesítménye az éterrel üzemelő benzinek esetében a kereskedelmi benzin szintjén van. A kipufogógázok mérgező hatása némileg csökken, főként a szén-monoxid-kibocsátás csökkentése miatt. A benzolok éterrel történő használatakor a motorrendszerek állapotában és működésében bekövetkezett változások és megsértések nem figyelhetők meg.