Альтернативные заменители нефтяных топлив

Перед современным двигателестроением поставлена задача расширения ресурсов моторных топлив за счет применения альтернативных топлив. В первую очередь обращается внимание на топлива не нефтяного происхождения с достаточными запасами сырьевых ресурсов (природный газ, водород, метанол и др.) и приемлемыми экологическими характеристиками.

При выборе альтернативного источника энергии следует в каждом конкретном случае учитывать целесообразность его применения в качестве моторного топлива. Предварительная оценка может быть проведена на основе сравнительного анализа физико-химических и химмотологических свойств отдельных энергоносителей (см. таблицы).

Физико-химические свойства различных энергоносителей:

Характеристика	Дизельное топливо	Метанол	Этанол	Метан	ДМЭ
Химическая структура	-	СН3-ОН	СН3-СН2-ОН	СН4	СН3-О-СН3
Плотность, г/см^3	0,84	0,79	0,81	-	0,66
Цетановое число	40...55	5	8	-	55
Температура самовоспламенения, °С	250	450	420	650	235
Октановое число	-	111	108	130	-
Температура кипения, °С	180...370	65	78	-162	-25
Теплота испарения, кДж/кг	250	1110	904	-	410
Предел взрываемости (% паров топлива в воздухе)	0,6...6,5	5,5...26	3,5...15	5...15	3,4...18

Важно отметить, что в любом случае двигатель, работающий на альтернативном топливе, характеризуется низким уровнем выбросов СО₂, который обуславливает формирование «парникового эффекта».

Элементный состав и химмотологические свойства некоторых видов энергоносителей:

Топливо	Элементный состав, %					l0, кг/кг	Hu, МДж/кг
	wc	wH	wo	wN	ws
Сжатый природный газ	71,0	23,2	0,4	5,3	0,1	13,63	46,9
Сжиженный нефтяной газ	84,0	16,0	-	-	0,01	15,1	45,5
Метанол СН3ОН	37,5	12,5	50,0	-	-	6,45	19,6
Продукты конверсии метанола	37,5	12,5	50,0	-	-	6,45	23,8
Диметилэфир СН3ОСН3	52,2	13,0	34,8	-	-	9,0	28,8
Бензин	85,5	14,5	-	-	0,02	14,8	44,0
Дизельное топливо	86,5	13,3	-	0,02	0,2	14,5	41,3

Условные обозначения: w_c, w_H, w_o, w_N, w_s – массовые доли углерода, водорода, кислорода, азота, серы, соответственно; l₀ – теоретически необходимое количество воздуха для полного сгорания 1 кг топлива; H_u – низшая теплота сгорания топлива.