說明:甲醇燃料或醇基燃油并不适合普通的燃油動力汽車,因為這些醇基燃料均具備一定程度的腐蝕性。同時小範圍測試的醇基燃料的“性價比”并不夠高,這是有熱值決定扭矩對油耗影響的必然結論。下面分為兩章分析一下甲醇燃料的缺點,從對車輛的影響開始。
常見的甲醇燃料多為這兩個标準,E100指100%燃料甲醇,E85指85%的燃料甲醇與15%的無鉛汽油混合的燃油。甲醇對于銅鐵鎳鋁及其合金金屬是具備一定程度腐蝕性的,對于塑料橡膠制品也有一定的溶脹性;而發動機的材料多為鑄鐵或鋁合金缸體,由此可見非專用甲醇動力汽車的發動機要面對的損傷幾乎是必然的;至于增加防蝕劑的甲醇汽油也不能排除可能存在的腐蝕,因為占比實在太高。
重點:甲醇不充分燃燒會産生一定比例的甲酸與一氧化碳,其中甲酸會對發動機機油産生一定的催化反應。而知名的機油制造商似乎并沒有為保有量極低的甲醇汽車單獨開發機油,那麼機油在可能變質的前提下是否會加速發動機的磨損呢?而一旦磨損造成活塞間隙加大導緻燒機油情況的出現,發動機的運行狀态則是燃燒不充分——甲醇加速出現是否會進入死循環?
油箱油路系統會受到影響嗎?
絕大多數乘用代步車的油箱為【工程塑料材質】,在化工領域可以用塑料桶短時間運輸或貯存甲醇,然而長期貯存往往不建議使用塑料。因為甲醇會加速塑料容易變質而造成甲醇自身的污染,同時也說明了工程塑料油箱會在甲醇的作用下降低穩定性或強度。同理,有橡膠材質打造的油路系統也會受到影響,普通燃油動力汽車長期使用甲醇燃料會有概率造成滲漏——并不是所有橡膠都是耐甲醇的丁晴橡膠打造。
那麼碳罐會受到甲醇的影響嗎?
理論上至少不會造成損傷,不過卻會造成極大程度的浪費!碳罐的作用是吸附因自然溫度而蒸發的汽油蒸汽,汽油在油箱内揮發後會通過管路輸送至碳罐;其中的活性炭會吸附汽油并排出空氣,通過通氣孔實現油箱内外壓力的均衡。在啟動發動機後則會從通氣孔出現一定程度的負壓,活性炭吸附的汽油會與空氣混合送入發動機燃燒,這是一種避免浪費且能夠穩定油箱壓力的安全與節能系統。
重點:甲醇的揮發性高于乙醇,比較接近普通無鉛汽油的标準。也就是說甲醇在高溫環境中同樣會從油箱内進入碳罐,但是活性炭對甲醇的飽和吸附容量僅僅為10%,這要低于汽油主要成分飽和吸附容量的10%~15%,甚至比乙醇的吸附容量還要低11%。所以碳罐并不能理想的吸附揮發的甲醇,在用車過程中産生的浪費程度自然要大得多;且甲醇本身是有毒性的,如果此類車過量普及是否會帶來一些問題呢?
這組數據說明了甲醇最不“耐燒”,因為熱值最低……熱值的概念為燃燒固定量的燃料能産生的熱量(熱能)的總量,也就是說燃燒一公斤的甲醇産生的熱能僅為燃料乙醇的72.76%,為無鉛汽油的44.32%。熱能的降低等于降低了發動機的哪項參數呢?
白話一些的描述:熱能低則發動機的扭矩低,内燃機需要在氣缸内燃燒燃料産生熱能,通過熱能推動活塞轉化為扭矩。所以燃料熱能小就等于扭矩的下降,車輛的動力則會出現嚴重的下滑;而想要獲得合理的動力就得提高轉速才能實現,因為馬力的計算公式為【(轉速×扭矩÷9549)×1.36】,兩組數據固定不變,扭矩與轉速是相乘的關系;所以扭矩下滑就得靠轉速的提升才能補償動力,而高轉速等于高油耗。
發動機運行時的轉速越高,則機器的吸氣量(進氣量)則會越大。噴油量是按照14.7:1的固定空燃比計算決定,高轉速增加了進氣量則等于提升了噴油量。那麼甲醇燃料因為熱值相比汽油的倍數級下降,所以扭矩也就出現了倍數級下降,同時轉速要接近倍數級提升才能正常的駕駛。結果則造成了普通燃油動力使用甲醇燃料,其“耗醇量”比使用汽油的耗油量總能高出一倍——性價比如何?
燃料甲醇或甲醇汽油的價格并不低,部分地區的價格一度超過4元1升;如果甲醇汽車大範圍普及的話,相信此類燃料的價格還會再一次增長,那麼綜合醇耗計算則沒有必要使用這種燃料。同時甲醇燃料在富氧燃燒的渦輪增壓發動機中,由于進氣氧濃度過大會促使甲醇生成少量甲醛;且在冷啟動階段因燃燒不充分,尾氣中含有較大量的甲醇則有可能因尾氣直流催化器的時間過長而導緻甲醛的過量出現,而甲醛的危害是人所共知的。
總結:甲醇燃料目前隻有在極少數城市的巡遊出租車中進行了小範圍測試,由于其能耗過高、排放物特殊且需要以特殊材料打造車輛的油路系統甚至機體,所以這種燃料并不具備普及的價值。更重要的是不建議普通燃油動力汽車使用,車輛受到損傷的維修費用綜合醇耗而言,這是一種得不償失的選項。
編輯:天和Auto-汽車科學島
責編:天和MCN
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