1.甲醇汽油甲醛排放检测

此项研究选取了不同比例的甲醇汽油与普通93号汽油进行发动机部分负荷特性下的甲醛排放对比测试。试验测试从小负荷开始，逐渐加大节气门开度，适当地分布6个以上的测量点。在每个测量点，待发动机运转稳定1min后，记录发动机的输出转矩、功率、排气温度等。在发动机运转或者数据记录期间，发动机转速与所选定的转速相差应不超过±1%或者±10r/min，取其中较大值；同时记录转矩、功率等数据，并取连续两次稳定值的平均值，扭矩的两次测量值相差应小于2%。

试验用汽油机为汽油喷射闭环控制，0.8L，四冲程水冷却的Flyer M-TCE型发动机。测试工况为发动机转速2600r/min、节气门分别保持20%、25%、30%、35%、40%、50%的开度。检测结果如图16-8所示。

图16-8 不同比例甲醇汽油与93号汽油甲醛排放对比

通过试验可知，随着甲醇汽油燃料中甲醇含量的增加，甲醛排放总体也呈增加的趋势。而且，同一转速下，随着发动机输出功率的增加，甲醛排放总体上呈现先上升再下降的趋势。尾气中含有甲醛大部分来自由于发动机气缸和排气系统中所含有的未燃HC的部分氧化，在小负荷时，排气温度较低，由于此时发生的化学反应速率极低，排气中的成分将基本保持不变；大负荷时，排气温度较高，容易在排气系统中生成OH及H，有助于甲醛反应生成H₂O和CO₂，降低其在尾气中的浓度。

2.乙醇汽油甲醛排放检测

甲醇汽油与乙醇汽油为当今醇类燃料中最为重要的两部分，考虑到乙醇与甲醇的理化性能及使用性能极为相似，按照对甲醇汽油进行甲醛排放测试的方法对乙醇汽油进行了类似的排放试验。试验结果如图16-9。

图16-9 不同比例乙醇汽油与93号汽油甲醛排放对比

通过试验可知，乙醇汽油的甲醛排放与甲醇汽油类似，随着燃料中甲醇含量的增加，甲醛排放总体也呈增加的趋势。而且，同一转速下，随着发动机输出功率的增加，甲醛排放总体上呈现先上升再下降的趋势。这种趋势的生成机理应该也与甲醇汽油一致。

3.乙醇柴油甲醛排放试验检测

对柴油机燃用醇含量不同的燃料时的甲醛排放特性进行了试验研究。试验研究对比了-10号柴油和10%乙醇柴油（ED10）的甲醇排放特性。试验工况选取发动机转速为2000r/min，发动机输出功率分别为10kW、16kW、22kW、26kW、32kW、38kW的负荷特性进行测试。

柴油机是索菲姆四缸增压直喷式发动机，其主要技术参数所示：排量2.449L；压缩比18.5；标定功率76kW；标定转速3800r/min。检测结果如图16-10所示。(www.daowen.com)

图16-10 ED10与-10号柴油甲醛排放对比

由试验数据可知，发动机燃用-10号柴油时，甲醛排放随发动机负荷上升而下降。这是由于柴油机与汽油机不同，其混合气浓度随负荷变化而变化，在低负荷时，混合气较稀，燃烧较为不充分，容易产生未燃碳氢化合物，从而在排气管中氧化产生大量甲醛。发动机燃用ED10时，甲醛排放随发动机负荷上升呈现先上升后下降的趋势。这是由于乙醇沸点较低，与柴油掺烧时，随着负荷的上升，容易形成乙醇蒸气，影响发动机燃料供给和正常燃烧，从而造成甲醛排放上升；但是随着负荷进一步增大，排温上升，排气中的甲醛容易氧化生成CO₂和H₂O，从而使甲醛排放下降。但总体而言，掺有醇类的柴油的甲醛排放还是要高于普通柴油的。

4.不同燃料甲醛排放综合对比

图16-11为几种燃料在发动机试验工况范围内甲醛排放平均值的对比，表16-9为甲醛排放的最大、最小、平均值。可以看出：

图16-11 不同燃料甲醛排放对比

1）发动机燃用普通汽油时，也有一定的甲醛排放。

2）随着燃料中甲醇或乙醇的增加而甲醛的排放随呈上升趋势；相同比例的甲醇汽油与乙醇汽油的甲醛排放相当。

3）相对于汽油机来说，柴油的甲醛排放量明显要小。

表16-9 几种燃料甲醛排放平均值对比