Из спиртов наиболее интересен метанол, причем как самостоятельный вид топлива, так и как компонент топлива нефтяного происхождения. Метанол привлекает прежде всего широкими сырьевыми возможностями. Его можно производить из газа, угля, древесины, биомассы, различного рода отходов и др. Использовать метанол можно непосредственно как топливо или как промежуточное сырье для получения различных соединений. Добавление 5 % метанола в бензин нефтяного происхождения не вызывает каких-либо трудностей в эксплуатации двигателей и уже сейчас практикуется в некоторых странах. Правда, наряду с преимуществами, метанол имеет и недостатки, над преодолением которых в настоящее время работают и у нас в стране, и за рубежом. К недостаткам метанола следует отнести его высокую токсичность, меньшую теплоту сгорания, высокую теплоту испарения, коррозионную активность, гигроскопичность и др. Тем не менее широкие сырьевые ресурсы позволяют считать метанол перспективным топливом. Ведутся работы по применению метанола не только в двигателях с принудительным зажиганием, но и в дизелях.
4.4. Эксплуатационные свойства топлива
В соответствии с назначением топлива процесс сгорания является главнейшим и определяющим его эксплуатационные свойства. Иными словами, способность топлива сгорать достаточно полно и равномерно при любых режимах эксплуатации с выделением наибольшего количества тепла – это и есть его важнейшее эксплуатационное свойство. Эксплуатационное свойство формируется и обусловливается несколькими показателями качества топлива – теплотой сгорания, детонационной стойкостью, пределами стабильного горения и т. п.
Процессу сгорания топлива, безусловно, предшествуют процессы его испарения, воспламенения и многие другие. Характер поведения топлива в каждом из этих процессов и составляет суть основных эксплуатационных свойств топлива. В настоящее время рассматривают и оценивают следующие эксплуатационные свойства топлива.
Испаряемость характеризует способность топлива переходить из жидкого состояния в парообразное. Это свойство формируется из таких показателей качества топлива, как фракционный состав, давление насыщенных паров при различных температурах, поверхностное натяжение и др. Испаряемость имеет важное значение при подборе топлива и во многом определяет технико-экономические и эксплуатационные характеристики двигателей.
Воспламеняемость характеризует особенности процесса воспламенения смесей паров топлива с воздухом. Оценка этого свойства базируется на таких показателях качества, как температурные и концентрационные пределы воспламенения, температуры вспышки и самовоспламенения и др. Показатель воспламеняемости топлива имеет такое же значение, как и его горючесть; в дальнейшем эти два свойства рассматриваются совместно.
Горючесть определяет эффективность процесса горения топливовоздушных смесей в камерах сгорания двигателей и топочных устройствах.
Прокаливаемость характеризует поведение топлива при перекачках его по трубопроводам и топливным системам, а также при его фильтровании. Это свойство определяет бесперебойность подачи топлива в двигатель при разных температурах эксплуатации. Прокачиваемость топлива оценивают вязкостно-температурными свойствами, температурами помутнения и застывания, предельной фильтруемостью, содержанием воды, механических примесей и др.
Склонность к образованию отложений — это способность топлива образовывать отложения различного рода в камерах сгорания, в топливных системах, на впускных и выпускных клапанах. Здесь подразумеваются отложения, образующиеся как при относительно низких температурах в системах питания и смесеобразования двигателей, так и отложения нагара, получающиеся при высоких температурах в процессе сгорания топлива. Оценка этого свойства базируется на таких показателях, как зольность, коксуемость, содержание смолистых веществ, непредельных углеводородов и т. д.