机电1112班 董运生 11223034
摘要：甲醇作为点燃式汽油机的代用燃料之一，由于其理化特性不同于汽油，其燃烧特性也与汽油不同。本文研究了点燃式甲醇燃料发动机的燃烧特性，由研究发观，在可用混合气浓度范围内，甲醇发动机的热效率高于与此对应的汽油机。其主要原因是甲醇发动机的滞燃期和主燃期短，燃烧速率高，最高燃烧压力循环变动小。
关键词：甲醇；汽油；点燃式发动机；燃烧
正文：
1.简介：
甲醇汽油是指把甲醇部分添加在汽油里，用甲醇燃料助溶剂复配的M系列混合燃料。其中：M15(在汽油里添加15％甲醇)清洁甲醇汽油为车用燃料，分别应用于各种汽油发动机，可以在不改变现行发动机结构的条件下，替代成品汽油使用，并可与成品油混用。甲醇混合
燃料的热效率、动力性、启动性、经济性良好，具有降低排放、节省石油、安全方便等特点。世界各国根据不同国情，研发了M3、M5、M15、M20、M50、M85、M100等不同掺和比的甲醇汽油。目前，商用甲醇主要为M85(85％甲醇+15％汽油)和M100，M100
性能优于M85，具有更大的环境优越性。
二.甲醇的性质
1.甲醇的化学性质：甲醇易燃，其蒸汽与空气能形成爆炸混合物，甲醇完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气，同时放出热量。方程式：CH3OH+O2→CO2+H2O 工业制法和储备工业上用一氧化碳和氢气的混合气（合成气）在一定的条件下制备甲醇。
2.甲醇的物理性质：甲醇是一种无、易燃、易挥发的有毒液体，常温下对金属无腐蚀性（铅、铝除外），略有酒精气味。分子量32.04，相对密度0.792(20/4℃)，熔点-97.8℃，沸点64.5℃，燃烧热725.76KJ/mol，闪点12.22℃，自燃点463.89℃，蒸气密度1.11， 蒸气压13.33KPa(100mmHg21.2℃)，蒸气与空气混合物爆炸极限6～36.5 %（体积比），能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶，但是不与石油醚混溶，遇热、明火或氧化剂易燃烧。挥发途中也会使物体油漆表面遭腐蚀。
三.甲醇与汽油燃料性质的对比：
1.表格
2.甲醇燃料滞燃期
点燃式发动机的滞燃期是指从火花塞跳火时刻到形成稳定火焰中心并得以向外扩展传播所经历的时间，曲轴转角表示。从点火时刻开始到l0％质量燃烧率这段时闾定义为滞燃期，与诸多因素有关，受燃料性质和可燃混合气浓度的影响较为突出。混合气偏浓时，层流火焰传播速度最快，滞燃期最短。随着过量空气系数Φa不 断 增 加 ，混 合 气 浓 度 变 稀 ， 滞 燃 期 增 加 。不 论 是 汽 油 还 是甲醇都清晰地表明了这样的规律。但由于甲醇燃料本身具有C／H比小，层流火焰速度高的特点，火焰中心形成的时间大大缩短，这样与汽油相比，滞燃期明显缩短。在整个所测混合气浓度范围内，甲醇发动机的滞燃期大约比汽油机缩短了3～5°CA。相对于汽油，甲醇燃料具有较宽的可燃稀限，从而使发动机在稀混合气下具有更稳定的着火与燃烧特性。
3.甲醇发动机的热效率
通过前面对燃烧过程的对比分析可知，甲醇机汽油机有更短的燃烧期与更稳定的燃烧过程，因此应有更高的热效率。图2表示了甲醇机和汽油机的指示热效率η，随 混 合 气 浓 度 的 变 化 关 系。 在 整 个 Φa围 内，甲 醇 机的热 效 率
比 汽 油 机 高7～l3％。在 稀 混 合 气 区 ，甲 醇 机 燃 烧 期 汽 机 更 短 ，循 环 变 动 率 更 小 ，从 而 使其指示热效率相对汽油机提高得更明显。所以甲醇机在稀混合气区工作，更能发挥甲醇的有利特性，获得更高的经济性。
四.前景分析
国内外实践表明甲醇可以作为一种汽油的替代能源并大规模推广，甲醇汽车是我国新能源汽车战略中的重要组成部分，属于醇醚类汽车的代表，2007年甲醇燃料与二甲醚被国家发改委确定为今后20-30年过渡性车用替代燃料。相对于"电动汽车"、"氢燃料汽车"等，甲醇汽油具有技术可行性、大规模应用可行性、经济可行性等多方面优势，是更加现实的新能源路径之一。甲醇汽油应用中遇到的技术问题已经解决；甲醇汽油的常规排放低于常用汽油，非常规排放在现有技术下可以达到甚至超过常用汽油排放水平。甲醇汽油毒性在可控范围内，国内外实践表明在遵守操作规范情况下甲醇汽油可以大规模推广。加州7年推广得出结论认为"推广甲醇汽油可以作为减少空气污染的一项战略性的措施。"
参考文献：
【1】朱清江甲醇汽油使用性能与技术研究【D】长安大学.2006
【2】申泮文等氢与氢能[M].北京:科学出版社, 1988.
【3】孙孝仁. 21世纪世界能源发展前景[J].汽车改甲醇中国能源, 2001
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