Использование метанола

Использование метанола. На основании лабораторных и дорожных испытаний было установлено, что метанол представляет собой перспективное чисто сгорающее автомобильное топливо.

При работе на метаноле возникают небольшие проблемы, которые могут быть легко преодолены. Ряд автомобилей, производимых фирмой Фольксваген был переведен на метанол, На основании испытаний установлено, что при работе на метаноле достигалась большая мощность вследствие более высокой скрытой теплоты испарения метанола, что позволяло охлаждать горючую смесь в большей степени, чем при испарении бензина.

Благодаря этому можно увеличить плотность топливно-воздушной смеси, а, следовательно, и массовый расход. Выигрыш в мощности при работе на метаноле достигает примерно 10 7 . При эксплуатации автомобиля на метаноле возникает необходимость в использовании вспомогательного устройства для холодного запуска, если окружающая температура ниже 8 С, однако дальнейшие испытания автомобилей на метаноле показали приемлемую способность к движению при низких температурах.

Топливная экономичность определялась наряду с анализом отработавших газов, а также исследованием способности автомобилей на метаноле к движению и определением удельного расхода топлива. В связи с тем, что энергоемкость метанола меньше чем у бензина, при работе на нем удельный расход топлива значительно больший, чем при работе на бензине.

Это означает, что метанол сгорает более эффективно, чем бензин. Эксплуатация двигателей на метаноле дает возможность снизить содержание загрязнений в отработавших газах, а, следовательно, и загрязнение окружающего воздуха. Содержание монооксида углерода в отработавших газах при работе на метаноле примерно такое же, как и при работе на бензине, но опыты на автомобилях фирмы Фольксваген показали возможность снижения содержания СО в отработавших газах после метанола особенно при малой частоте вращения двигателя 7 . На метаноле удаётся значительно снизить в отработавших газах содержание окислов азота NOX . Кроме того, в отработавших газах наблюдалась значительно меньшее содержание и несгоревших углеводородов. В выхлопах автомобилей было обнаружено всего около 10 данных загрязнителей.

Таким образом, метанол как автомобильное топливо с экологической точки зрения по содержанию в отработавших газах СН вполне приемлем. Содержание альдегидов в отработавших газах при одинаковых степенях сжатия двигателя, работающего на метаноле, значительно выше, чем на бензине.

Однако содержание альдегидов может быть снижено путём увеличения степени сжатия двигателя и ограничением процесса горения путем добавления к метанолу до 10 воды. Содержание в отработавших газах полициклических ароматических углеводородов, в том числе канцерогенных, при работе на метаноле более чем на порядок меньше, чем на бензине. Спиртовые топлива целесообразно использовать главным образом в двигателях с искровым зажиганием.

Организация работы дизеля на данном виде топлива затруднительна из-за низкого значения цетанового числа на уровне 10 8 . Наиболее выгодно использовать смесь бензина с 4,75 метанола и таким же количеством сольвента, необходимого для предотвращения фазового разделения смеси в присутствии воды, в которой метанол хорошо растворим 9 . Отличная детонационная стойкость метанола дает возможность увеличить степень сжатия двигателя до 14 против 10 для бензина.

При этом достигается улучшение расхода топлива и коэффициента полезного действия, а также снижение содержания в отработавших газах NOX и альдегидов. Таким образом, спиртовые топлива превосходят бензиновые с точки зрения экологической безопасности и до настоящего времени не получили распространения лишь из-за двух основных причин более высокой стоимости спиртов по сравнению с бензином и отсутствием технических или экономических преимуществ, компенсирующих эту высокую стоимость.

К тому же метанол сильно ядовит. Что касается дизельных двигателей, то в них можно использовать продукт разложения метанола - ДМЭ. 4.