home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ ftp.pasteur.org/FAQ/ / ftp-pasteur-org-FAQ.zip / FAQ / autos / gasoline-faq / part4 < prev   
Encoding:
Internet Message Format  |  2004-01-16  |  57.4 KB

  1. Path: senator-bedfellow.mit.edu!bloom-beacon.mit.edu!news2.telebyte.nl!news.completel.fr!ircam.fr!freenix!nntp.cs.ubc.ca!newsfeeds.ihug.co.nz!ihug.co.nz!news.comnet.co.nz!not-for-mail
  2. From: Bruce Hamilton <B.Hamilton@irl.cri.nz>
  3. Newsgroups: rec.autos.tech,rec.answers,news.answers
  4. Subject: Gasoline FAQ - Part 4 of 4
  5. Followup-To: rec.autos.tech
  6. Date: Thu, 15 Jan 2004 22:17:33 +1300
  7. Organization: Industrial Research Limited
  8. Lines: 1256
  9. Approved: news-answers-request@mit.edu
  10. Expires: 15 Feb 2004 00:00:01 GMT
  11. Message-ID: <ekmc00p8jdop8nr9i1tn6nigut4ifmss24@4ax.com>
  12. Reply-To: B.Hamilton@irl.cri.nz
  13. NNTP-Posting-Host: ippool31-189-irl.remote.irl.cri.nz
  14. Mime-Version: 1.0
  15. Content-Type: text/plain; charset=us-ascii
  16. Content-Transfer-Encoding: 7bit
  17. X-Trace: news.comnet.co.nz 1074158252 19339 131.203.243.189 (15 Jan 2004 09:17:32 GMT)
  18. X-Complaints-To: usenet@news.comnet.co.nz
  19. NNTP-Posting-Date: 15 Jan 2004 09:17:32 GMT
  20. X-Newsreader: Forte Free Agent 1.93/32.576 English (American)
  21. Xref: senator-bedfellow.mit.edu rec.autos.tech:530538 rec.answers:84598 news.answers:264295
  22.  
  23. Archive-name: autos/gasoline-faq/part4
  24. Posting-Frequency: monthly
  25. Last-modified: 17 November 1996
  26. Version: 1.12
  27.  
  28. 8.9  How serious is valve seat recession on older vehicles?
  29.  
  30. The amount of exhaust valve seat recession is very dependent on the load on 
  31. the engine. There have been several major studies on valve seat recession, 
  32. and they conclude that most damage occurs under high-speed, high-power 
  33. conditions. Engine load is not a primary factor in valve seat wear for 
  34. moderate operating conditions, and low to medium speed engines under 
  35. moderate loads do not suffer rapid recession, as has been demonstrated
  36. on fuels such as CNG and LPG. Under severe conditions, damage occurs rapidly, 
  37. however there are significant cylinder-to-cylinder variations on the same 
  38. engine. A 1970 engine operated at 70 mph conditions exhibited an average 
  39. 1.5mm of seat recession in 12,000km. The difference between cylinders has 
  40. been attributed to different rates of valve rotation, and experiments have 
  41. confirmed that more rotation does increase the recession rate [29]. 
  42. The mechanism of valve seat wear is a mixture of two major mechanisms. Iron 
  43. oxide from the combustion chamber surfaces adheres to the valve face and 
  44. becomes embedded. These hard particles then allow the valve act as a grinding
  45. wheel and cut into the valve seat [115]. The significance of valve seat
  46. recession is that should it occur to the extent that the valve does not seat,
  47. serious engine damage can result from the localised hot spot.
  48.  
  49. There are a range of additives, usually based on potassium, sodium or
  50. phosphorus that can be added to the gasoline to combat valve seat recession.
  51. As phosphorus has adverse effects on exhaust catalysts, it is seldom used.
  52. The best long term solution is to induction harden the seats or install
  53. inserts, usually when the head is removed for other work, however additives 
  54. are routinely and successfully used during transition periods.
  55.  
  56. ------------------------------
  57.  
  58. Section: 9. Alternative Fuels and Additives
  59.           
  60. 9.1  Do fuel additives work?
  61.  
  62. Most aftermarket fuel additives are not cost-effective. These include the
  63. octane-enhancer solutions discussed in section 6.18. There are various other
  64. pills, tablets, magnets, filters, etc. that all claim to improve either fuel 
  65. economy or performance. Some of these have perfectly sound scientific
  66. mechanisms, unfortunately they are not cost-effective. Some do not even have
  67. sound scientific mechanisms. Because the same model production vehicles can 
  68. vary significantly, it's expensive to unambiguously demonstrate these 
  69. additives are not cost-effective. If you wish to try them, remember the
  70. biggest gain is likely to be caused by the lower mass of your wallet/purse.
  71.  
  72. There is one aftermarket additive that may be cost-effective, the lubricity 
  73. additive used with unleaded gasolines to combat exhaust valve seat recession
  74. on engines that do not have seat inserts. This additive may be routinely 
  75. added during the first few years of unleaded by the gasoline producers, but
  76. in the US this could not occur because they did not have EPA waivers, and
  77. also may be incompatible with 2-stroke engine oil additives and form a gel
  78. that blocks filters. The amount of recession is very dependent on the engine 
  79. design and driving style. The long-term solution is to install inserts, or 
  80. have the seats hardened, at the next top overhaul.  
  81.  
  82. Some other fuel additives work, especially those that are carefully 
  83. formulated into the gasoline by the manufacturer at the refinery, and
  84. have often been subjected to decades-long evaluation and use [12,13]. 
  85.  
  86. A typical gasoline may contain [16,27,32,38,111]:-
  87. * Oil-soluble Dye, initially added to leaded gasoline at about 10 ppm to 
  88.         prevent its misuse as an industrial solvent, and now also used
  89.         to identify grades of product. 
  90. * Antioxidants, typically phenylene diamines or hindered phenols, are
  91.         added to prevent oxidation of unsaturated hydrocarbons.
  92. * Metal Deactivators, typically about 10ppm of chelating agent such as 
  93.         N,N'-disalicylidene-1,2-propanediamine is added to inhibit copper,
  94.         which can rapidly catalyze oxidation of unsaturated hydrocarbons.
  95. * Corrosion Inhibitors, about 5ppm of oil-soluble surfactants are added
  96.         to prevent corrosion caused either by water condensing from cooling,
  97.         water-saturated gasoline, or from condensation from air onto the 
  98.         walls of almost-empty gasoline tanks that drop below the dew point.
  99.         If your gasoline travels along a pipeline, it's possible the pipeline
  100.         owner will add additional corrosion inhibitor to the fuel.
  101. * Anti-icing Additives, used mainly with carburetted cars, and usually either
  102.         a surfactant, alcohol or glycol.
  103. * Anti-wear Additives, these are used to control wear in the upper cylinder
  104.         and piston ring area that the gasoline contacts, and are usually
  105.         very light hydrocarbon oils. Phosphorus additives can also be used 
  106.         on engines without exhaust catalyst systems.
  107. * Deposit-modifying Additives, usually surfactants. 
  108.   1. Carburettor Deposits, additives to prevent these were required when 
  109.         crankcase blow-by (PCV) and exhaust gas recirculation (EGR) controls
  110.         were introduced. Some fuel components reacted with these gas streams 
  111.         to form deposits on the throat and throttle plate of carburettors.
  112.   2. Fuel Injector tips operate about 100C, and deposits form in the
  113.         annulus during hot soak, mainly from the oxidation and polymerisation
  114.         of the larger unsaturated hydrocarbons. The additives that prevent
  115.         and unclog these tips are usually polybutene succinimides or 
  116.         polyether amines.
  117.   3. Intake Valve Deposits caused major problems in the mid-1980s when
  118.         some engines had reduced driveability when fully warmed, even though
  119.         the amount of deposit was below previously acceptable limits. It is
  120.         believed that the new fuels and engine designs were producing a more
  121.         absorbent deposit that grabbed some passing fuel vapour, causing lean
  122.         hesitation. Intake valves operate about 300C, and if the valve is
  123.         kept wet, deposits tend not to form, thus intermittent injectors
  124.         tend to promote deposits. Oil leaking through the valve guides can be
  125.         either harmful or beneficial, depending on the type and quantity.
  126.         Gasoline factors implicated in these deposits include unsaturates and
  127.         alcohols. Additives to prevent these deposits contain a detergent
  128.         and/or dispersant in a higher molecular weight solvent or light oil
  129.         whose low volatility keeps the valve surface wetted [46,47,48].
  130.   4. Combustion Chamber Deposits have been targeted in the 1990s, as they
  131.         are responsible for significant increases in emissions. Recent
  132.         detergent-dispersant additives have the ability to function in both
  133.         the liquid and vapour phases to remove existing deposits that have
  134.         resulted from the use of other additives, and prevent deposit 
  135.         formation. Note that these additives can not remove all deposits,
  136.         just those resulting from the use of additives.                
  137. * Octane Enhancers, these are usually formulated blends of alkyl lead 
  138.         or MMT compounds in a solvent such as toluene, and added at the
  139.         100-1000  ppm levels. They have been replaced by hydrocarbons with
  140.         higher octanes such as aromatics and olefins. These hydrocarbons
  141.         are now being replaced by a mixture of saturated hydrocarbons and
  142.         and oxygenates.
  143.  
  144. If you wish to play with different fuels and additives, be aware that
  145. some parts of your engine management systems, such as the oxygen sensor, 
  146. can be confused by different exhaust gas compositions. An example is 
  147. increased quantities of hydrogen from methanol combustion.
  148.  
  149. 9.2  Can a quality fuel help a sick engine?
  150.           
  151. It depends on the ailment. Nothing can compensate for poor tuning and wear.
  152. If the problem is caused by deposits or combustion quality, then modern 
  153. premium quality gasolines have been shown to improve engine performance 
  154. significantly. The new generation of additive packages for gasolines include 
  155. components that will dissolve existing carbon deposits, and have been shown 
  156. to improve fuel economy, NOx emissions, and driveability [49,50,111]. While 
  157. there may be some disputes amongst the various producers about relative
  158. merits, it is quite clear that premium quality fuels do have superior 
  159. additive packages that help to maintain engine condition [16,28,111],
  160.  
  161. 9.3  What are the advantages of alcohols and ethers?
  162.  
  163. This section discusses only the use of high ( >80% ) alcohol or ether fuels.
  164. Alcohol fuels can be made from sources other than imported crude oil, and the
  165. nations that have researched/used alcohol fuels have mainly based their 
  166. choice on import substitution. Alcohol fuels can burn more efficiently, and 
  167. can reduce photochemically-active emissions. Most vehicle manufacturers 
  168. favoured the use of liquid fuels over compressed or liquified gases. The 
  169. alcohol fuels have high research octane ratings, but also high sensitivity 
  170. and high latent heats [8,27,80,116]. 
  171.                                 Methanol       Ethanol     Unleaded Gasoline
  172. RON                               106            107           92 - 98
  173. MON                                92             89           80 - 90
  174. Heat of Vaporisation    (MJ/kg)     1.154          0.913        0.3044
  175. Nett Heating Value      (MJ/kg)    19.95          26.68        42 - 44
  176. Vapour Pressure @ 38C    (kPa)     31.9           16.0         48 - 108
  177. Flame Temperature        ( C )   1870           1920          2030 
  178. Stoich. Flame Speed.    ( m/s )     0.43           -             0.34
  179. Minimum Ignition Energy ( mJ )      0.14           -             0.29
  180. Lower Flammable Limit   ( vol% )    6.7            3.3           1.3           
  181. Upper Flammable Limit   ( vol% )   36.0           19.0           7.1
  182. Autoignition Temperature ( C )    460            360          260 - 460     
  183. Flash Point              ( C )     11             13          -43 - -39
  184.     
  185. The major advantages are gained when pure fuels ( M100, and E100 ) are used,
  186. as the addition of hydrocarbons to overcome the cold start problems also
  187. significantly reduces, if not totally eliminates, any emission benefits.
  188. Methanol will produce significant amounts of formaldehyde, a suspected
  189. human carcinogen, until the exhaust catalyst reaches operating temperature.
  190. Ethanol produces acetaldehyde. The cold-start problems have been addressed, 
  191. and alcohol fuels are technically viable, however with crude oil at 
  192. <$30/bbl they are not economically viable, especially as the demand for then 
  193. as precursors for gasoline oxygenates has elevated the world prices. 
  194. Methanol almost doubled in price during 1994. There have also been trials
  195. of pure MTBE as a fuel, however there are no unique or significant advantages
  196. that would outweigh the poor economic viability [15]. 
  197.  
  198. 9.4  Why are CNG and LPG considered "cleaner" fuels.
  199.           
  200. CNG ( Compressed Natural Gas ) is usually around 70-90% methane with 10-20% 
  201. ethane, 2-8% propanes, and decreasing quantities of the higher HCs up to 
  202. butane. The fuel has a high octane and usually only trace quantities of 
  203. unsaturates. The emissions from CNG have lower concentrations of the 
  204. hydrocarbons responsible for photochemical smog, reduced CO, SOx, and NOx, 
  205. and the lean misfire limit is extended [117]. There are no technical
  206. disadvantages, providing the installation is performed correctly. The major 
  207. disadvantage of compressed gas is the reduced range. Vehicles may have
  208. between one to three cylinders ( 25 MPa, 90-120 litre capacity), and they 
  209. usually represent about 50% of the gasoline range. As natural gas pipelines
  210. do not go everywhere, most conversions are dual-fuel with gasoline. The 
  211. ignition timing and stoichiometry are significantly different, but good
  212. conversions will provide about 85% of the gasoline power over the full
  213. operating range, with easy switching between the two fuels [118]. Concerns
  214. about the safety of CNG have proved to be unfounded [119,120].  
  215.  
  216. CNG has been extensively used in Italy and New Zealand ( NZ had 130,000 
  217. dual-fuelled vehicles with 380 refuelling stations in 1987 ). The conversion 
  218. costs are usually around US$1000, so the economics are very dependent on the
  219. natural gas price. The typical 15% power loss means that driveability of 
  220. retrofitted CNG-fuelled vehicles is easily impaired, consequently it is not 
  221. recommended for vehicles of less than 1.5l engine capacity, or retrofitted 
  222. onto engine/vehicle combinations that have marginal driveability on gasoline.
  223. The low price of crude oil, along with installation and ongoing CNG 
  224. tank-testing costs, have reduced the number of CNG vehicles in NZ. The US
  225. CNG fleet continues to increase in size ( 60,000 in 1994 ). 
  226.  
  227. LPG ( Liquified Petroleum Gas ) is predominantly propane with iso-butane
  228. and n-butane. It has one major advantage over CNG, the tanks do not have
  229. to be high pressure, and the fuel is stored as a liquid. The fuel offers   
  230. most of the environmental benefits of CNG, including high octane. 
  231. Approximately 20-25% more fuel is required, unless the engine is optimised 
  232. ( CR 12:1 ) for LPG, in which case there is no decrease in power or increase
  233. in fuel consumption [27,118]. There have been several studies that have
  234. compared the relative advantages of CNG and LPG, and often LPG has been
  235. found to be a more suitable transportation fuel [118,120].
  236.  
  237.                                   methane        propane        iso-octane     
  238. RON                                 120            112           100
  239. MON                                 120             97           100
  240. Heat of Vaporisation    (MJ/kg)       0.5094         0.4253        0.2712
  241. Net Heating Value       (MJ/kg)      50.0           46.2          44.2
  242. Vapour Pressure @ 38C   ( kPa )       -               -           11.8
  243. Flame Temperature        ( C )     1950           1925          1980
  244. Stoich. Flame Speed.    ( m/s  )      0.45           0.45          0.31
  245. Minimum Ignition Energy  ( mJ )       0.30           0.26           -
  246. Lower Flammable Limit   ( vol% )      5.0            2.1           0.95
  247. Upper Flammable Limit   ( vol% )     15.0            9.5           6.0
  248. Autoignition Temperature  ( C )    540 - 630       450           415       
  249.  
  250. 9.5  Why are hydrogen-powered cars not available?
  251.  
  252. The Hindenburg.
  253.  
  254. The technology to operate IC engines on hydrogen has been investigated in 
  255. depth since before the turn of the century. One attraction was to
  256. use the hydrogen in airships to fuel the engines instead of venting it.
  257. Hydrogen has a very high flame speed ( 3.24 - 4.40 m/s ), wide flammability 
  258. limits ( 4.0 - 75 vol% ), low ignition energy ( 0.017 mJ ), high autoignition 
  259. temperature ( 520C ), and flame temperature of 2050 C. Hydrogen has a very 
  260. high specific energy ( 120.0 MJ/kg ), making it very desirable as a 
  261. transportation fuel.  The problem has been to develop a storage system that 
  262. will pass all safety concerns, and yet still be light enough for automotive 
  263. use. Although hydrogen can be mixed with oxygen and combusted more
  264. efficiently, most proposals use air [114,119,121-124].
  265.  
  266. Unfortunately the flame temperature is sufficiently high to dissociate 
  267. atmospheric nitrogen and form undesirable NOx emissions. The high flame 
  268. speeds mean that ignition timing is at TDC, except when running lean, when
  269. the ignition timing is advanced 10 degrees. The high flame speed, coupled
  270. with a very small quenching distance mean that the flame can sneak past
  271. narrow inlet valve openings and cause backflash. This can be mitigated by 
  272. the induction of fine mist of water, which also has the benefit of 
  273. increasing thermal efficiency ( although the water lowers the combustion 
  274. temperature, the phase change creases voluminous gases that increase 
  275. pressure ), and reducing NOx [124]. An alternative technique is to use 
  276. direct cylinder induction, which injects hydrogen once the cylinder
  277. has filled with an air charge, and because the volume required is so
  278. large, modern engines have two inlet valves, one for hydrogen and one for
  279. air [124]. The advantage of a wide range of mixture strengths and high 
  280. thermal efficiencies are matched by the disadvantages of pre-ignition and 
  281. knock unless weak mixtures, clean engines, and cool operation are used.  
  282.  
  283. Interested readers are referred to the group sci.energy.hydrogen and the
  284. " Hydrogen Energy" monograph in the Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical
  285. Technology [124], for recent information about this fuel. 
  286.  
  287. 9.6  What are "fuel cells" ?
  288.           
  289. Fuel cells are electrochemical cells that directly oxidise the fuel at 
  290. electrodes producing electrical and thermal energy. The oxidant is usually 
  291. oxygen from the air and the fuel is usually gaseous, with hydrogen 
  292. preferred. There has, so far, been little success using low temperature fuel 
  293. cells ( < 200C ) to perform the direct oxidation of hydrocarbon-based liquids
  294. or gases. Methanol can be used as a source for the hydrogen by adding an 
  295. on-board reformer. The main advantage of fuel cells is their high fuel-to- 
  296. electricity efficiency of about 40-60% of the nett calorific value of the 
  297. fuel. As fuel cells also produce heat that can be used for vehicle climate 
  298. control, fuel cells are the most likely candidate to replace the IC engine 
  299. as a primary energy source. Fuel cells are quiet and produce virtually no 
  300. toxic emissions, but they do require a clean fuel ( no halogens, CO, S, or 
  301. ammonia ) to avoid poisoning. They currently are expensive to produce, and 
  302. have a short operational lifetime, when compared to an IC engine [125-127].
  303.  
  304. 9.7  What is a "hybrid" vehicle?
  305.  
  306. A hybrid vehicle has three major systems [128].
  307. 1. A primary power source, either an IC engine driven generator where the 
  308.    IC engine only operates in the most efficient part of it's performance 
  309.    map, or alternatives such as fuel cells and turbines.
  310. 2. A power storage unit, which can be a flywheel, battery, or ultracapacitor.
  311. 3. A drive unit, almost always now an electric motor that can used as a 
  312.    generator during braking. Regenerative braking may increase the 
  313.    operational range about 8-13%.
  314.  
  315. Battery technology has not yet advanced sufficiently to economically 
  316. substitute for an IC engine, while retaining the carrying capacity, range, 
  317. performance, and driveability of the vehicle. Hybrid vehicles may enable 
  318. this problem to be at least partially overcome, but they remain expensive, 
  319. and the current ZEV proposals exclude fuel cells and hybrids systems, but 
  320. this is being re-evaluated.
  321.  
  322. 9.8  What about other alternative fuels?
  323.  
  324. 9.8.1 Ammonia (NH3)
  325.  
  326. Anhydrous ammonia has been researched because it does not contain any carbon,
  327. and so would not release any CO2. The high heat of vaporisation requires
  328. a pre-vaporisation step, preferably also with high jacket temperatures 
  329. ( 180C ) to assist decomposition. Power outputs of about 70% of that of
  330. gasoline under the same conditions have been achieved [114]. Ammonia fuel
  331. also produces copious quantities of undesirable oxides of nitrogen (NOx)
  332. emissions.
  333.  
  334. 9.8.2 Water
  335.  
  336. As water-gasoline fuels have been extensively investigated [113,129],
  337. interested potential investors may wish to refer to those papers for some
  338. background. Mr.Gunnerman advocates hydrocarbon/water emulsion fuels and 
  339. promoted his A-55 fuel before the new A-21. A recent article claims a 29% 
  340. gain in fuel economy [130], and he claims that mixing water with naphtha 
  341. can provide as much power from an IC engine as the same flow rate of 
  342. gasoline. He claims the increased efficiency is from catalysed dissociation 
  343. of A-21 into H2 in the engine, because the combustion chamber of the test 
  344. engines contain a "non-reactive" catalyst. For his fuel to provide power 
  345. increases, he has to utilise heat energy that is normally lost. A-21 is just 
  346. naphtha ( effectively unleaded gasoline without oxygenates )  and water 
  347. ( about 55% ), with small amouts of winterizing and anti-corrosive additives.
  348. If the magic catalyst is not present, conventional IC engines will not 
  349. perform as efficiently, and may possibly be damaged if A-21 is used. The 
  350. only modification is a new set of spark plugs, and it is also claimed that 
  351. the fuel can replace both diesel and gasoline.
  352.  
  353. It has been claimed that test results of A-21 fuel emissions have shown
  354. significant reductions in CO2 ( 50% claimed - who is surprised when the fuel 
  355. is 55% water? :-) ), CO, HCs, NOx and a 70% reduction in diesel particulates 
  356. and smoke. It's claimed that 70% of the exhaust stream consists of water 
  357. vapour. He has formed a joint venture company with Caterpillar called 
  358. Advanced Fuels. U.S. patent #5,156,114 ( Aqueous Fuel for Internal Combustion 
  359. Engines and Combustion Method ) was granted to Mr.Gunnerman in 1992.
  360.  
  361. 9.8.3 Propylene Oxide
  362.  
  363. Propylene oxide ( CH3CH(O)CH2 = 1,2 epoxypropane ) has apparently been 
  364. used in racing fuels, and some racers erroneously claim that it behaves 
  365. like nitrous oxide. It is a fuel that has very desirable volatility, 
  366. flammability and autoignition properties. When used in engines tuned for 
  367. power ( typically slightly rich ), it will move the air-fuel ratio closer 
  368. to stoichiometric, and the high volatility, high autoignition temperature 
  369. ( high octane ), and slightly faster flamespeed may improve engine
  370. efficiency with hydrocarbon fuels, resulting in increased power without 
  371. major engine modifications. This power increase is, in part, due to the 
  372. increase in volumetric efficiency from the requirement for less oxygen
  373. ( air ) in the charge. PO is a suspected carcinogen, and so should be 
  374. handled with extreme care.
  375.  
  376. Relevant properties include [116]:-                          Avgas  
  377.                                    Propylene Oxide     100/130  115/145 
  378. Density                    (g/ml)        0.828           0.72    0.74
  379. Boiling Point               (C)         34              30-170  30-170
  380. Stoichiometic Ratio        (vol%)        4.97            2.4      2.2
  381. Autoignition Temperature    (C)        464             440       470
  382. Lower Flammable Limit      (vol%)        2.8             1.3      1.2
  383. Upper Flammable Limit      (vol%)       37               7.1      7.1
  384. Minimum Ignition Energy     (mJ)         0.14            0.2      0.2
  385. Nett Heat of Combustion    (MJ/kg)      31.2            43.5     44.0
  386. Flame Temperature           (C)       2087            2030     2030
  387. Burning Velocity           (m/s)         0.67            0.45     0.45
  388.  
  389. 9.8.4 Nitromethane 
  390.  
  391. Nitromethane ( CH3NO2) - usually used as a mixture with methanol to reduce 
  392. peak flame temperatures - also provides excellent increases in volumetric 
  393. efficiency of IC engines - in part because of the lower stoichiometric 
  394. air-fuel ratio (1.7:1 for CH3NO2) and relatively high heats of vaporisation 
  395. ( 0.56 MJ/kg for CH3NO2) result in dramatic cooling of the incoming charge. 
  396.  
  397.    4CH3NO2 + 3O2 -> 4CO2 + 6H20 + 2N2
  398.  
  399. The nitromethane Specific Energy at stoichiometric ( heat of combustion 
  400. divided by air-fuel ratio ) of 6.6, compared to 2.9 for iso-octane, 
  401. indicates that the fuel energy delivered to the combustion chamber is 
  402. 2.3 times that of iso-octane for the same mass of air. Coupled with
  403. the higher flame temperature ( 2400C ), and flame speed (0.5 m/s), it has
  404. been shown that a 50% blend in methanol will increase the power output by 
  405. 45% over pure methanol, however knock also increased [28].
  406.  
  407. 9.9  What about alternative oxidants?
  408.  
  409. 9.9.1 Nitrous Oxide
  410.  
  411. Nitrous oxide ( N2O ) contains 33 vol% of oxygen, consequently the combustion 
  412. chamber is filled with less useless nitrogen. It is also metered in as a
  413. liquid, which can cool the incoming charge further, thus effectively
  414. increasing the charge density. With all that oxygen, a lot more fuel can
  415. be squashed into the combustion chamber. The advantage of nitrous oxide is
  416. that it has a flame speed, when burned with hydrocarbon and alcohol fuels, 
  417. that can be handled by current IC engines, consequently the power is 
  418. delivered in an orderly fashion, but rapidly. The same is not true for 
  419. pure oxygen combustion with hydrocarbons, so leave that oxygen cylinder on 
  420. the gas axe alone :-). Nitrous oxide has also been readily available at a
  421. reasonable price, and is popular as a fast way to increase power in racing
  422. engines. The following data are for common premixed flames [131]. 
  423.               
  424.                                Temperature     Flame Speed  
  425.   Fuel         Oxidant            ( C )           ( m/s )            
  426. Acetylene        Air               2400         1.60 - 2.70
  427.    "         Nitrous Oxide         2800             2.60
  428.    "            Oxygen             3140         8.00 - 24.80
  429. Hydrogen         Air               2050         3.24 - 4.40
  430.    "         Nitrous Oxide         2690             3.90
  431.    "            Oxygen             2660         9.00 - 36.80
  432. Propane          Air               1925             0.45
  433. Natural Gas      Air               1950             0.39
  434.  
  435. Nitrous oxide is not yet routinely used on standard vehicles, but the 
  436. technology is well understood. 
  437.  
  438. 9.9.2 Membrane Enrichment of Air
  439.  
  440. Over the last two decades, extensive research has been performed on the
  441. use of membranes to enrich the oxygen content of air. Increasing the oxygen
  442. content can make combustion more efficient due to the higher flame 
  443. temperature and less nitrogen. The optimum oxygen concentration for existing 
  444. automotive engine materials is around 30 - 40%. There are several commercial 
  445. membranes that can provide that level of enrichment. The problem is that the 
  446. surface area required to produce the necessary amount of enriched air for an 
  447. SI engine is very large. The membranes have to be laid close together, or 
  448. wound in a spiral, and significant amounts of power are required to force 
  449. the air along the membrane surface for sufficient enriched air to run a
  450. slightly modified engine. Most research to date has centred on CI engines, 
  451. with their higher efficiencies. Several systems have been tried on research 
  452. engines and vehicles, however the higher NOx emissions remain a problem 
  453. [132,133]. 
  454.  
  455. ------------------------------
  456.  
  457. Subject: 10. Historical Legends
  458.         
  459. 10.1  The myth of Triptane
  460.  
  461. [ This post is an edited version of several posts I made after JdA posted 
  462.   some claims from a hot-rod enthusiast reporting that triptane + 4cc TEL 
  463.   had a rich power octane rating of 270. This was followed by another 
  464.   post that claimed the unleaded octane was 150.]
  465.  
  466. In WWII there was a major effort to increase the power of the aviation 
  467. engines continuously, rather than just for short periods using boost fluids.
  468. Increasing the octane of the fuel had dramatic effects on engines that could 
  469. be adjusted to utilise the fuel ( by changing boost pressure ). There was a 
  470. 12% increase in cruising speed, 40% increase in rate of climb, 20% increase 
  471. in ceiling, and 40% increase in payload for a DC-3, if the fuel went from 87 
  472. to 100 Octane, and further increases if the engine could handle 100+ PN fuel
  473. [134]. A 12 cylinder Allison aircraft engine was operated on a 60% blend of
  474. triptane ( 2,2,3-trimethylbutane ) in 100 octane leaded gasoline to produce 
  475. 2500hp when the rated take-off horsepower with 100 octane leaded was 1500hp
  476. [14].
  477.  
  478. Triptane was first shown to have high octane in 1926 as part of the General 
  479. Motors Research Laboratories investigations [135]. As further interest 
  480. developed, gallon quantities were made in 1938, and a full size production 
  481. plant was completed in late 1943. The fuel was tested, and the high lead 
  482. sensitivity resulted in power outputs up to 4 times that of iso-octane, and 
  483. as much as 25% improvement in fuel economy over iso-octane [14]. 
  484.  
  485. All of this sounds incredibly good, but then, as now, the cost of octane 
  486. enhancement has to be considered, and the plant producing triptane was not 
  487. really viable. The fuel was fully evaluated in the aviation test engines, 
  488. and it was under the aviation test conditions - where mixture strength is 
  489. varied, that the high power levels were observed over a narrow range of 
  490. engine adjustment. If turbine engines had not appeared, then maybe triptane 
  491. would have been used as an octane agent in leaded aviation gasolines. 
  492. Significant design changes would have been required for engines to utilise 
  493. the high antiknock rating. 
  494.  
  495. As an unleaded additive, it was not that much different to other isoalkanes, 
  496. consequently the modern manufacturing processes for aviation gasolines are 
  497. alkylation of unsaturated C4 HCs with isobutane, to produce a highly 
  498. iso-paraffinic product, and/or aromatization of naphthenic fractions to 
  499. produce aromatic hydrocarbons possessing excellent rich-mixture antiknock 
  500. properties.
  501.  
  502. So, the myth that triptane was the wonder antiknock agent that would provide
  503. heaps of power arose. In reality, it was one of the best of the iso-alkanes 
  504. ( remember we are comparing it to iso-octane which just happened to be worse 
  505. than most other iso-alkanes), but it was not _that_ different from other 
  506. members. It was targeted, and produced, for supercharged aviation engines
  507. that could adjust their mixture strength, used highly leaded fuel, and wanted
  508. short period of high power for takeoff, regardless of economy. 
  509.  
  510. The blending octane number, which is what we are discussing, of triptane
  511. is designated by the American Petroleum Institute Research Project 45 survey
  512. as 112 Motor and 112 Research [52]. Triptane does not have a significantly 
  513. different blending number for MON or RON, when compared to iso-octane. 
  514. When TEL is added, the lead response of a large number of paraffins is well 
  515. above that of iso-octane ( about +45 for 3ml TEL/US Gal ), and this can lead 
  516. to Performance Numbers that can not be used in conventional automotive 
  517. engines [14].
  518.     
  519. 10.2  From Honda Civic to Formula 1 winner.                    
  520.  
  521. [ The following is edited from a post in a debate over the advantages of
  522. water injection. I tried to demonstrate what modifications would be required 
  523. to convert my own 1500cc Honda Civic into something worthwhile :-).]
  524.  
  525. There are many variables that will determine the power output of an engine. 
  526. High on the list will be the ability of the fuel to burn evenly without 
  527. knock. No matter how clever the engine, the engine power output limit is 
  528. determined by the fuel it is designed to use, not the amount of oxygen 
  529. stuffed into the cylinder and compressed. Modern engines designs and 
  530. gasolines are intended to reduce the emission of undesirable exhaust 
  531. pollutants, consequently engine performance is mainly constrained by the 
  532. fuel available.
  533.  
  534. My Honda Civic uses 91 RON fuel, but the Honda Formula 1 turbocharged 1.5 
  535. litre engine was only permitted to operate on 102 Research Octane fuel, and
  536. had limits placed on the amount of fuel it could use during a race, the
  537. maximum boost of the turbochargers was specified, as was an additional 
  538. 40kg penalty weight. Standard 102 RON gasoline would be about 96 (R+M)/2 if 
  539. sold as a pump gasoline. The normally-aspirated 3.0 litre engines could use 
  540. unlimited amounts of 102RON fuel. The F1 race duration is 305 km or 2 hours,
  541. and it's perhaps worth remembering that Indy cars then ran at 7.3 psi boost.
  542.  
  543. Engine                 Standard         Formula One     Formula One 
  544. Year                     1986              1987            1989
  545. Size                   1.5 litre         1.5 litre       1.5 litre
  546. Cylinders                 4                 6               6 
  547. Aspiration              normal            turbo           turbo
  548. Maximum Boost             -               58 psi          36.3 psi           
  549. Maximum Fuel              -              200 litres      150 litres  
  550. Fuel                    91 RON           102 RON         102 RON
  551. Horsepower @ rpm      92 @ 6000         994 @ 12000     610 @ 12500
  552. Torque (lb-ft @ rpm)  89 @ 4500         490 @  9750     280 @ 10000
  553.    
  554.  
  555. The details of the transition from Standard to Formula 1, without 
  556. considering engine materials, are:- 
  557.  
  558. 1. Replace the exhaust system. HP and torque both climb to 100.
  559. 2. Double the rpm while improving breathing, you now have 200hp
  560.    but still only about 100lb-ft of torque. 
  561. 3. Boost it to 58psi - which equals four such engines, so you have 
  562.    1000hp and 500lb-ft of torque.
  563.  
  564. Simple?, not with 102 RON fuel, the engine/fuel combination would knock  
  565. the engine into pieces, so....
  566.  
  567. 4. Lower the compression ratio to 7.4:1, and the higher rpm is a
  568.    big advantage - there is much less time for the end gases to
  569.    ignite and cause detonation.
  570. 5. Optimise engine design. 80 degree bank angles V for aerodynamic 
  571.    reasons, and go to six cylinders = V-6
  572. 6. Cool the air. The compression of 70F air at 14.7psi to 72.7psi
  573.    raises its temperature to 377F. The turbos churn the air, and
  574.    although they are about 75% efficient, the air is now at 479F.
  575.    The huge intercoolers could reduce the air to 97F, but that 
  576.    was too low to properly vaporise the fuel.
  577. 7. Bypass the intercoolers to maintain 104F.
  578. 8. Change the air-fuel ratio to 23% richer than stoichiometric
  579.    to reduce combustion temperature.
  580. 9. Change to 84:16 toluene/heptane fuel - which complies with the 
  581.    102 RON requirement, but is harder to vaporise. 
  582. 10.Add sophisticated electronic timing and engine management controls
  583.    to ensure reliable combustion with no detonation.
  584.  
  585. You now have a six-cylinder, 1.5 litre, 1000hp Honda Civic.
  586.  
  587. For subsequent years the restrictions were even more severe, 150 litres
  588. and 36.3 maximum boost, in a still vain attempt to give the 3 litre,
  589. normally-aspirated engines a chance. Obviously Honda took advantage
  590. of the reduced boost by increasing CR to 9.4:1, and only going to 15%
  591. rich air-fuel ratio. They then developed an economy mode that involved
  592. heating the liquid fuel to 180F to improve vaporisation, and increased
  593. the air temp to 158F, and leaned out the air-fuel ratio to just 2% rich.
  594. The engine output dropped to 610hp @ 12,500 ( from  685hp @ 12,500 and
  595. about 312 lbs-ft of torque @ 10,000 rpm ), but 32% of the energy in
  596. the fuel was converted to mechanical work. The engine still had crisp
  597. throttle response, and still beat the normally aspirated engines that
  598. did not have the fuel limitation. So turbos were banned. No other
  599. F1 racing engine has ever come close to converting 32% of the fuel
  600. energy into work [136].
  601.  
  602. In 1995 the FIA listed a detailed series of acceptable ranges for
  603. typical components in racing fuels for events such as F1 races, along 
  604. with the introduction of detailed chromatographic "fingerprinting" of 
  605. the hydrocarbon profile of the fuel [137]. This was necessary to prevent
  606. novel formulations of fuels, such as produced by Honda for their turbos.
  607.  
  608. ------------------------------ 
  609.  
  610. Subject: 11. References
  611.          
  612. 11.1  Books and Research Papers
  613.     
  614.    1.  Modern Petroleum Technology - 5th edition.
  615.        Editor, G.D.Hobson.
  616.        Wiley. ISBN 0 471 262498 (1984).
  617.        - Chapter 1. G.D.Hobson.
  618.  
  619.    2.  Hydrocarbons from Fossil Fuels and their Relationship with Living
  620.        Organisms.
  621.        I.R.Hills, G.W.Smith, and E.V.Whitehead.
  622.        J.Inst.Petrol., v.56 p.127-137 (May 1970).
  623.  
  624.    3.  Reference 1.
  625.        - Chapter 9. R.E.Banks and P.J.King.
  626.  
  627.    4. Petroleum Formation and Occurance
  628.        B.P.Tissot and D.H.Welte
  629.        Springer-Verlag. ISBN 0 387 08698 0 (1978)
  630.        - Chapter 1.
  631.  
  632.    5.  Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry - 5th edition. 
  633.        Editor, B.Elvers.
  634.        VCH. ISBN 3-527-20123-8 (1993).
  635.        - Volume A23. Resources of Oil and Gas.
  636.  
  637.    6.  BP Statistical Review of World Energy - June 1995.
  638.        - Proved Reserves at end 1994. p.2.
  639.  
  640.    6a. How Technology has Confounded US Gas Resource Estimators
  641.        W.L.Fisher
  642.        Oil & Gas J. 24 October 1994
  643.   
  644.    7.  1995 National Assessment of U.S. Oil and Gas Resources.
  645.        U.S. Geological Survey Circular 1118
  646.        U.S. Geological Survey Information Services
  647.        P.O. Box 25286, Federal Center
  648.        Denver, CO 80225
  649.  
  650.    8.  Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology - 4th edition.
  651.        Editor M.Howe-Grant.
  652.        Wiley. ISBN 0-471-52681-9 (1993-) 
  653.        - Volume 1. Alcohol Fuels.
  654.  
  655.    9.  Midgley: Saint or Serpent?.
  656.        G.B.Kauffman.
  657.        Chemtech, December 1989. p.717-725.
  658.  
  659.   10.  ?
  660.        T.Midgley Jr., T.A.Boyd.
  661.        Ind. Eng. Chem., v.14 p.589,849,894 (1922).
  662.  
  663.   11.  Measurement of the Knock Characteristics of Gasoline in terms of a
  664.        Standard Fuel.
  665.        G. Edgar.
  666.        Ind. Eng. Chem., v.19 p.145-146 (1927).
  667.   
  668.   12.  How Gasoline Has Changed
  669.        L.M.Gibbs
  670.        SAE 932828 (1993)
  671.  
  672.   13.  Gasoline Additives 
  673.        L.M.Gibbs
  674.        SAE 902104 (1990)
  675.  
  676.   14.  The Effect of the Molecular Structure of Fuels on the Power and 
  677.        Efficiency of Internal Combustion Engines.
  678.        C.F.Kettering.
  679.        Ind. Eng. Chem., v.36 p.1079-1085 (1944).
  680.  
  681.   15.  Experiments with MTBE-100 as an Automobile Fuel.
  682.        K.Springer, L.Smith.
  683.        Tenth International Symposium on Alcohol Fuels. 
  684.        - Proceedings, v.1 p.53 (1993).
  685.  
  686.   16.  Encyclopedia of Energy Technology and the Environment
  687.        John Wiley and Sons (1995) 
  688.        - Transportation Fuels - Automotive Gasoline
  689.          L.M.Gibbs p.2675-2698
  690.  
  691.   17.  Oxygenates for Reformulated Gasolines.
  692.        W.J.Piel, R.X.Thomas.
  693.        Hydrocarbon Processing, July 1990. p.68-73.
  694.  
  695.   18.  Initial Mass Exhaust Emissions from Reformulated Gasolines
  696.        Technical Bulletin No.1  (December 1990)
  697.        Auto/Oil Air Quality Improvement Research Program
  698.        Coordinating Research Council Inc. 
  699.        219 Perimeter Center Parkway, Suite 400.
  700.        Atlanta, Georgia 30346-1301 
  701.  
  702.   19.  Mass Exhaust Emissions Results from Reformulated Gasolines
  703.        Technical Bulletin No.4  (May 1991)
  704.        Auto/Oil Air Quality Improvement Research Program 
  705.  
  706.   20.  Exhaust Emissions of Toxic Air Pollutants using RFGs
  707.        Technical Bulletin No.5  (June 1991) 
  708.        Auto/Oil Air Quality Improvement Research Program 
  709.  
  710.   21.  The Chemical Kinetics of Engine Knock.
  711.        C.K.Westbrook, W.J. Pitz.
  712.        Energy and Technology Review, Feb/Mar 1991. p.1-13. 
  713.  
  714.   22.  The Chemistry Behind Engine Knock.
  715.        C.K.Westbrook.
  716.        Chemistry & Industry (UK), 3 August 1992. p.562-566.
  717.   
  718.   23.  A New Look at High Compression Engines. 
  719.        D.F.Caris and E.E.Nelson.
  720.        SAE Paper 812A. (1958).
  721.  
  722.   24.  Problem + Research + Capital = Progress
  723.        T.Midgley,Jr.
  724.        Ind. Eng. Chem., v.31 p.504-506 (1939). 
  725.  
  726.   25.  Dying for Work: Workers' Safety and Health in 20th Century America.
  727.        Edited by D.Rosner & G.Markowitz.
  728.        Indiana University Press. ISBN 0-253-31825-4 (1987).
  729.   
  730.   26.  Tetraethyl Lead Poison Hazards
  731.        T.Midgley,Jr.
  732.        Ind. Eng. Chem., v.17 p.827-828 (1925). 
  733.  
  734.   27.  Reference 1.
  735.        - Chapter 20. K.Owen.
  736.  
  737.   28.  Automotive Fuels Reference Book - 2nd edition
  738.        K.Owen and T.Coley
  739.        SAE. ISBN 1-56091-589-7 (1995)  
  740.  
  741.   29.  Role of Lead Antiknocks in Modern Gasolines.
  742.        A.J.Pahnke and W.E.Bettoney
  743.        SAE Paper 710842 (1971) 32pp.
  744.    
  745.   29a. A Heavy Responsibility.
  746.        F.Pearce
  747.        New Scientist p.12-13. 27 July 1996
  748.  
  749.   30.  Automotive Gasolines - Recommended Practice
  750.        SAE J312 Jan93.
  751.        - Section 3.
  752.        SAE Handbook, volume 1. ISBN 1-56091-461-0 (1994).
  753.  
  754.   31.  EPA told not to ban Ethyl's fuel additive
  755.        M.Reisch
  756.        Chemical & Engineering News, 24 April 1995 p.8.
  757.  
  758.   32.  Reference 8.
  759.        - Volume 12. Gasoline and Other Motor Fuels
  760.      
  761.   33.  The Science of Petroleum. Oxford Uni. Press (1938).
  762.        Various editors.
  763.        Section 11. Anti-knock Compounds. v.4. p.3024-3029.
  764.        G. Calingaert.
  765.  
  766.   34.  Refiners have options to deal with reformulated gasoline.
  767.        G.Yepsin and T.Witoshkin.
  768.        Oil & Gas Journal, 8 April 1991. p.68-71.
  769.  
  770.   35.  Stoichiometric Air-Fuel Ratios of Automotive Fuels - Recommended
  771.        Practice.
  772.        SAE J1829 May92.
  773.        SAE Handbook, volume 1. ISBN 1-56091-461-0 (1994).  
  774.    
  775.   36.  Chemical Engineers' Handbook - 5th edition
  776.        R.H.Perry and C.H.Chilton.
  777.        McGraw-Hill. ISBN 07-049478-9 (1973)
  778.        - Chapter 3.
  779.  
  780.   37.  Alternative Fuels
  781.        E.M.Goodger.
  782.        MacMillan. ISBN 0-333-25813-4 (1980)
  783.        - Appendix 4. 
  784.  
  785.   38.  Automotive Gasolines - Recommended Practice.
  786.        SAE J312 Jan93.
  787.        SAE Handbook, volume 1. ISBN 1-56091-461-0 (1994).
  788.  
  789.   39.  Standard Specification for Automotive Spark-Ignition Engine Fuel.
  790.        ASTM D 4814-94d.
  791.        Annual Book of ASTM Standards, v.05.03. ISBN 0-8031-2218-7 (1995).
  792.  
  793.   40.  Criteria for Quality of Petroleum Products.
  794.        Editor, J.P. Allinson.
  795.        Applied Science. ISBN 0 85334 469 8
  796.        - Chapter 5. K.A.Boldt and S.T.Griffiths.
  797.  
  798.   41.  Research Report on Reformulated Spark-Ignition Engine Fuel
  799.        ASTM RR: D02-1347 ( December 1994 )
  800.        ASTM 1916 Race Street Philadelphia, PA 190103-1187 
  801.  
  802.   42.  Federal Reformulated Gasoline
  803.        Chevron Technical Bulletin FTB 4 (1994)
  804.  
  805.   43.  Meeting the Challenge of Reformulated Gasoline.
  806.        R.J. Schmidt, P.L.Bogdan, and N.L.Gilsdorf.
  807.        Chemtech, February 1993. p.41-42.
  808.  
  809.   43a. Formulating a Response to the Clean Air Act.
  810.        M.R.Khan, J.G.Reynolds.
  811.        Chemtech, June 1996 p.56-61.
  812.  
  813.   44.  The Relationship between Gasoline Composition and Vehicle Hydrocarbon
  814.        Emissions: A Review of Current Studies and Future Research Needs. 
  815.        D. Schuetzle, W.O.Siegl, T.E.Jensen, M.A.Dearth, E.W.Kaiser, R.Gorse,
  816.        W.Kreucher, and E.Kulik.
  817.        Environmental Health Perspectives Supplements v.102 s.4 p.3-12. (1994) 
  818.  
  819.   45.  Reference 37.
  820.        - Chapter 5.
  821.  
  822.   46.  Intake Valve Deposits: engines, fuels and additive effects
  823.        Automotive Engineering, January 1989. p.49-53.
  824.  
  825.   47.  Intake Valve Deposits' Impact on emissions.
  826.        Automotive Engineering, February 1993. p.25-29. 
  827.  
  828.   48.  Deposit Control Additives for Future Gasolines - A Global Perspective
  829.        R.J.Peyla
  830.        - paper presented at the 27th International Symposium on
  831.          Advanced Transportation Applications. 
  832.          Aachen, Germany. October 31 - November 4, 1994. 
  833.  
  834.   49.  Texaco to introduce clean burning gasoline.
  835.        Oil & Gas Journal, 28 February 1994. p.22-23.
  836.   
  837.   50.  Additives to have key role in new gasoline era.
  838.        R.J.Peyla
  839.        Oil & Gas Journal, 11 February 1991. p.53-57.
  840.   
  841.   51.  Gasoline Ads Canceled: Lack of Truth Cited
  842.        C.Solomon
  843.        Wall Street Journal, Section 2, p.1 (21 July 1994) 
  844.  
  845.   52.  Knocking Characteristics of Pure Hydrocarbons.
  846.        ASTM STP 225. (1958)
  847.  
  848.   53.  Health Effects of Gasoline.
  849.        Environmental Health Perspectives Supplements v.101. s.6 (1993)
  850.  
  851.   54.  Odor and Health Complaints with Alaskan Gasolines.
  852.        S.L.Smith, L.K.Duffy.
  853.        Chemical Health & Safety, May/June 1995. p.32-38.
  854.  
  855.   55.  Speciated Measurements and Calculated Reactivities of Vehicle Exhaust
  856.        Emissions from Conventional and Reformulated Gasolines.
  857.        S.K.Hoekman.
  858.        Environ. Sci. Technol., v.26 p.1206-1216 (1992).
  859.  
  860.   56.  Effect of Fuel Structure on Emissions from a Spark-Ignited Engine.
  861.        2. Naphthene and Aromatic Fuels.
  862.        E.W.Kaiser, W.O.Siegl, D.F.Cotton, R.W.Anderson.
  863.        Environ. Sci. Technol., v.26 p.1581-1586 (1992). 
  864.  
  865.   57.  Determination of PCDDs and PCDFs in Car Exhaust.
  866.        A.G.Bingham, C.J.Edmunds, B.W.L.Graham, and M.T.Jones.
  867.        Chemosphere, v.19 p.669-673 (1989).
  868.  
  869.   58.  Effects of Fuel Sulfur Levels on Mass Exhaust Emissions.
  870.        Technical Bulletin No.2  (February 1991)
  871.        Auto/Oil Air Quality Improvement Research Program
  872.  
  873.   59.  Effects of Fuel Sulfur on Mass Exhaust Emissions, Air Toxics, and
  874.        Reactivity.  
  875.        Technical Bulletin No.8  (February 1992)
  876.        Auto/Oil Air Quality Improvement Research Program
  877.  
  878.   60.  Emissions Results of Oxygenated Gasolines and Changes in RVP
  879.        Technical Bulletin No.6  (September 1991)
  880.        Auto/Oil Air Quality Improvement Research Program
  881.  
  882.   61.  Reactivity Estimates for RFGs and MeOH/Gasoline Mixtures
  883.        Technical Bulletin No.12  (June 1993)
  884.        Auto/Oil Air Quality Improvement Research Program
  885.  
  886.   62.  A New Formula for Fighting Urban Ozone.
  887.        T.Reichhardt.
  888.        Environ. Sci. Technol., v.29 n.1 p.36A-41A (1995).
  889.  
  890.   63.  Volatile Organic Compounds: Ozone Formation, Alternative Fuels and
  891.        Toxics.
  892.        B.J.Finlayson-Pitts and J.N.Pitts Jr..
  893.        Chemistry and Industry (UK), 18 October 1993. p.796-800.
  894.  
  895.   64.  The rise and rise of global warming.
  896.        R.Matthews.
  897.        New Scientist, 26 November 1994. p.6.       
  898.  
  899.   65.  Studies Say - Tentatively - That Greenhouse warming is here.
  900.        R.A.Kerr
  901.        Science, v.268. p.1567-1568. (1995)
  902.  
  903.   66.  Energy-related Carbon Dixode Emissions per Capita for OECD Countries
  904.        during 1990.
  905.        International Energy Agency. (1993)
  906.  
  907.   67.  Market Data Book - 1991, 1992, 1993, 1994 and 1995 editions.
  908.        Automobile News
  909.        - various tables
  910.  
  911.   68.  BP Statistical Review of World Energy - June 1994.
  912.        - Crude oil consumption p.7.   
  913.  
  914.   69.  Automotive Gasolines - Recommended Practice
  915.        SAE J312 Jan93.
  916.        - Section 4
  917.        SAE Handbook, volume 1. ISBN 1-56091-461-0 (1994).       
  918.  
  919.   70.  The Rise and Fall of Lead in Petrol.
  920.        I.D.G.Berwick
  921.        Phys. Technol., v.18 p.158-164 (1987)
  922.  
  923.   71.  Genotoxic and Carcinogenic Metals: Environmental and Occupational
  924.        Occurance and Exposure.
  925.        Edited by L.Fishbein, A.Furst, M.A.Mehlman.
  926.        Princetown Scientific Publishing. ISBN 0-911131-11-6 (1987)
  927.        "Lead" p.211-243.
  928.  
  929.   72.  E.C. seeks gasoline emission control.  
  930.        Hydrocarbon Processing, September 1990. p.43.
  931.  
  932.   73.  Health Effects of Gasoline Exposure. I. Exposure assessment for U.S.
  933.        Distribution Workers.
  934.        T.J.Smith, S.K.Hammond, and O.Wong.
  935.        Environmental Health Perspectives Supplements. v.101 s.6 p.13 (1993) 
  936.  
  937.   74.  Atmospheric Chemistry of Tropospheric Ozone Formation: Scientific and
  938.        Regulatory Implications.
  939.        B.J.Finlayson-Pitts and J.N.Pitts, Jr.
  940.        Air & Waste, v.43 p.1091-1100 (1993).
  941.  
  942.   75.  Trends in Auto Emissions and Gasoline Composition.
  943.        R.F.Sawyer
  944.        Environmental Health Perspectives Supplements. v.101 s.6 p.5 (1993) 
  945.  
  946.   76.  Reference 8.
  947.        - Volume 9. Exhaust Control, Automotive.
  948.  
  949.   77.  Achieving Acceptable Air Quality: Some Reflections on Controlling
  950.        Vehicle Emissions.
  951.        J.G.Calvert, J.B.Heywood, R.F.Sawyer, J.H.Seinfeld 
  952.        Science v261 p37-45 (1993).
  953.  
  954.   78.  Radiometric Determination of Platinum and Palladium attrition from
  955.        Automotive Catalysts.
  956.        R.F.Hill and W.J.Mayer.
  957.        IEEE Trans. Nucl. Sci., NS-24, p.2549-2554 (1977).
  958.  
  959.   79.  Determination of Platinum Emissions from a three-way 
  960.        catalyst-equipped Gasoline Engine.
  961.        H.P.Konig, R.F.Hertel, W.Koch and G.Rosner.
  962.        Atmospheric Environment, v.26A p.741-745 (1992).
  963.  
  964.   80.  Alternative Automotive Fuels - SAE Information Report.
  965.        SAE J1297 Mar93.
  966.        SAE Handbook, volume 1. ISBN 1-56091-461-0 (1994).
  967.  
  968.   81.  Lean-burn Catalyst offers market boom.
  969.        New Scientist, 17 July 1993. p.20.
  970.  
  971.   82.  Catalysts in cars.
  972.        K.T.Taylor.
  973.        Chemtech, September 1990. p.551-555.
  974.  
  975.   83.  Advanced Batteries for electric vehicles.
  976.        G.L.Henriksen, W.H.DeLuca, D.R.Vissers.
  977.        Chemtech, November 1994. p.32-38.
  978.  
  979.   84.  The great battery barrier.
  980.        IEEE Spectrum, November 1992. p.97-101.
  981.  
  982.   85.  Improving Automobile Efficiency
  983.        J.DeCicco, M.Ross
  984.        Scientific American, December 1994. p.30-35.
  985.  
  986.   86.  Use market forces to reduce auto pollution.
  987.        W.Harrington, M.A.Walls, V.McConnell.
  988.        Chemtech, May 1995. p.55-60.
  989.  
  990.   87.  Exposure of the general Population to Gasoline.
  991.        G.G.Akland
  992.        Environmental Health Perspectives Supplements. v.101 s.6 p.27-32 (1993)
  993.  
  994.   88.  Court Ruling Spurs Continued Debate Over Gasoline Oxygenates.
  995.        G.Peaff.
  996.        Chemical & Engineering News, 26 September 1994. p.8-13.   
  997.  
  998.   89.  Court Voids EPA rule on ethanol use in Fuel  
  999.        Chemical & Engineering News, 8 May 1995. p.7-8.
  1000.  
  1001.   90.  The Application of Formaldehyde Emission Measurement to the 
  1002.        Calibration of Engines using Methanol as a Fuel.
  1003.        P.Waring, D.C.Kappatos, M.Galvin, B.Hamilton, and A.Joe.
  1004.        Sixth International Symposium on Alcohol Fuels.
  1005.        - Proceedings, v.2 p.53-60 (1984).
  1006.  
  1007.   91.  Emissions from 200,000 vehicles: a remote sensing study.
  1008.        P.L.Guenther, G.A.Bishop, J.E.Peterson, D.H.Stedman.
  1009.        Sci. Total Environ., v.146/147 p.297-302 (1994)
  1010.  
  1011.   92.  Remote Sensing of Vehicle Exhaust Emissions.
  1012.        S.H.Cadle and R.D.Stephens.
  1013.        Environ. Sci. Technol., v.28 p.258A-264A. (1994)
  1014.  
  1015.   93.  Real-World Vehicle Emissions: A Summary of the Third Annual CRC-APRAC
  1016.        On-Road Vehicle Emissions Workshop.
  1017.        S.H.Cadle, R.A.Gorse, D.R.Lawson.
  1018.        Air & Waste, v.43 p.1084-1090 (1993)
  1019.        
  1020.   94.  On-Road Emission Performance of Late-Model TWC-Cars as Measured by
  1021.        Remote Sensing
  1022.        Ake Sjodin
  1023.        Air & Waste, v.44 p.397-404 (1994)
  1024.  
  1025.   95.  Emission Characteristics of Mexico City Vehicles.
  1026.        S.P.Beaton, G.A.Bishop, and D.H.Stedman.
  1027.        J. Air Waste Manage. Assoc. v.42 p.1424-1429 (1992)
  1028.  
  1029.   96.  Enhancements of Remote Sensing for Vehicle Emissions in Tunnels.
  1030.        G.A.Bishop, D.H.Stedman and 12 others from GM, EPA etc.
  1031.        Air & Waste v.44 p.168-175 (1994)
  1032.        
  1033.   97.  The Cost of Reducing Emissions from Late-Model High-Emitting
  1034.        Vehicles Detected Via Remote Sensing.
  1035.        R.M.Rueff.
  1036.        J. Air Waste Manage. Assoc. v.42 p.921-925 (1992)
  1037.  
  1038.   98.  On-road Vehicle Emissions: US studies.
  1039.        K.T.Knapp
  1040.        Sci.Total Environ. v.146/147 p.209-215 (1994)
  1041.  
  1042.   99.  IR Long-Path Photometry: A Remote Sensing Tool for Automobile 
  1043.        Emissions.
  1044.        G.A.Bishop, J.R.Starkey, A.Ihlenfeldt, W.J.Williams, and D.H.Stedman.
  1045.        Analytical Chemistry, v.61 p.671A-677A (1989)
  1046.  
  1047.  100.  A Cost-Effectiveness Study of Carbon Monoxide Emissions Reduction
  1048.        Utilising Remote Sensing.
  1049.        G.A.Bishop, D.H.Stedman, J.E.Peterson, T.J.Hosick, and P.L.Guenther
  1050.        Air & Waste, v.42 p.978-985 (1993)
  1051.  
  1052.  101.  A presentation to the California I/M Review Committee of results of
  1053.        a 1991 pilot programme.
  1054.        D.R.Lawson, J.A.Gunderson
  1055.        29 January 1992.   
  1056.  
  1057.  102.  On-Road Vehicle Emissions: Regulations, Costs, and Benefits.
  1058.        S.P.Beaton, G.A.Bishop, Y.Zhang, L.L.Ashbaugh, D.R.Lawson, and
  1059.        D.H.Stedman.
  1060.        Science, v.268 p.991-995. (1995)
  1061.  
  1062.  103.  Reference 33.
  1063.        Methods of Knock Rating. 15. Measurement of the Knocking 
  1064.        Characteristics of Automotive Fuels. v.4. p.3057-3065.
  1065.        J.M.Campbell, T.A.Boyd. 
  1066.        
  1067.  104.  Standard Test Method for Knock Characteristics of Motor and Aviation
  1068.        Fuels by the Motor Method.
  1069.        ASTM D 2700 - 92. IP236/83  
  1070.        Annual Book of ASTM Standards v.05.04 (1994).
  1071.  
  1072.  105.  Standard Test Method for Knock Characteristics of Motor Fuels by the 
  1073.        Research Method.
  1074.        ASTM D 2699 - 92. IP237/69  
  1075.        Annual Book of ASTM Standards v.05.04 (1994).
  1076.  
  1077.  106.  High Sensitivity of Certain Gasolines Remains a Problem.
  1078.        Hydrocarbon Processing, July 1994. p.11. 
  1079.  
  1080.  107.  Preparation of distillates for front end octane number ( RON 100C )
  1081.        of motor gasoline
  1082.        IP 325/82
  1083.        Standard Methods for Analysis and Testing of Petroleum and Related
  1084.        Products. Wiley. ISBN 0 471 94879 9 (1994).
  1085.  
  1086.  108.  Octane Enhancers.
  1087.        D.Simanaitis and D.Kott.
  1088.        Road & Track, April 1989. p.82,83,86-88.
  1089.  
  1090.  109.  Specification for Aviation Gasolines
  1091.        ASTM D 910 - 93
  1092.        Annual Book of ASTM Standards v.05.01 (1994).
  1093.  
  1094.  110.  Reference 1.
  1095.        - Chapter 19. R.A.Vere
  1096.  
  1097.  111.  Technical Publication - Motor Gasolines
  1098.        Chevron Research and Technology Company (1990)  
  1099.  
  1100.  112.  Automotive Sensors Improve Driving Performance.
  1101.        L.M.Sheppard.
  1102.        Ceramic Bulletin, v.71 p.905-913 (1992).
  1103.  
  1104.  113.  Water Addition to Gasoline - Effect on Combustion, Emissions, 
  1105.        Performance, and Knock.
  1106.        J.A.Harrington.
  1107.        SAE Technical Paper 820314 (1982).
  1108.  
  1109.  114.  Reference 37.
  1110.        - Chapter 7.
  1111.  
  1112.  115.  Exhaust Valve Recession with Low-Lead Gasolines.  
  1113.        Automotive Engineering, November 1987. p.72-76.
  1114.  
  1115.  116.  Investigation of Fire and Explosion Accidents in the Chemical, Mining
  1116.        and Fuel-Related Industries - A Manual.
  1117.        Joseph M. Kuchta.
  1118.        US Dept. of the Interior. Bureau of Mines Bulletin 680 (1985).
  1119.  
  1120.  117.  Natural Gas as an Automobile Fuel, An Experimental study.
  1121.        R.D.Fleming and J.R.Allsup.
  1122.        US Dept. of the Interior. Bureau of Mines Report 7806 (1973).
  1123.  
  1124.  118.  Comparative Studies of Methane and Propane as Fuels for Spark Ignition
  1125.        and Compression Ignition Engines.
  1126.        G.A.Karim and I.Wierzba.
  1127.        SAE Paper 831196. (1983).
  1128.  
  1129.  119.  Some Considerations of the Safety of Methane, (CNG), as an Automotive
  1130.        Fuel - Comparison with Gasoline, Propane, and Hydrogen Operation.
  1131.        G.A.Karim.
  1132.        SAE Paper 830267. (1983).
  1133.  
  1134.  120.  Natural Gas (Methane), Synthetic Natural Gas and Liquified Petroleum
  1135.        Gases as fuels for Transportation.
  1136.        R.D.Fleming, R.L.Bechtold
  1137.        SAE Paper 820959. (1982).
  1138.  
  1139.  121.  The Outlook for Hydrogen.
  1140.        N.S.Mayersohn.
  1141.        Popular Science, October 1993. p.66-71,111.
  1142.  
  1143.  122.  Hydrogen as the Fuel for a Spark Ignition Otto Cycle Engine
  1144.        A.B.Allan.
  1145.        SAE Paper 821200. (1982).
  1146.  
  1147.  123.  Hydrogen as a Fuel for Vehicle Propulsion
  1148.        K.S.Varde, G.G.Lucas.
  1149.        Proc.Inst.Mech.Engrs. v.188 26/74 p.365-372 (1974).
  1150.   
  1151.  124.  Reference 8.
  1152.        - Volume 13. Hydrogen Energy.
  1153.  
  1154.  125.  Reference 8.
  1155.        - Volume 11. Fuel Cells.
  1156.  
  1157.  126.  The Clean Machine.
  1158.        R.H.Williams.
  1159.        Technology Review, April 1994. p.21-30.
  1160.  
  1161.  127.  Fuel Cells: Energy Conversion for the Next Century.
  1162.        S.Kartha, P.Grimes.
  1163.        Physics Today, November 1994. p.54-61. 
  1164.  
  1165.  128.  Hybrid car promises high performance and low emissions.
  1166.        M. Valenti.
  1167.        Mechanical Engineering, July 1994. p.46-49.
  1168.  
  1169.  129.  Water-Gasoline Fuels -- Their Effect on Spark-Ignition Engine
  1170.        Emissions and Performance.
  1171.        B.D.Peters, R.F.Stebar.
  1172.        SAE Technical Paper 760547 (1976)
  1173.  
  1174.  130.  ?
  1175.        Automotive Industries Magazine, December 1994.
  1176.  
  1177.  131.  Instrumental Methods of Analysis - 6th edition. 
  1178.        H.H.Willard, L.L.Merritt, J.A.Dean, F.A.Settle. 
  1179.        D.Van Nostrand. ISBN 0-442-24502-5 (1981).  
  1180.  
  1181.  132.  Research into Asymmetric Membrane Hollow Filter Device for Oxygen-
  1182.        Enriched Air Production.
  1183.        A.Z.Gollan. M.H.Kleper.
  1184.        Dept.of Energy Report DOE/ID/12429-1 (1985).
  1185.      
  1186.  133.  New Look at Oxygen Enrichment. I. The diesel engine.
  1187.        H.C.Watson, E.E.Milkins, G.R.Rigby.
  1188.        SAE Technical Paper 900344 (1990)
  1189.  
  1190.  134.  Thorpe's Dictionary of Applied Chemistry - 4th edition.
  1191.        Longmans. (1949).
  1192.        - Petroleum
  1193.  
  1194.  135.  Detonation Characteristics of Some Paraffin Hydrocarbons.
  1195.        W.G.Lovell, J.M.Campbell, and T.A.Boyd.
  1196.        Ind. Eng. Chem., v.23 p.26-29. (1931)
  1197.  
  1198.  136.  Secrets of Honda's Horsepower Heroics.
  1199.        C. Csere.
  1200.        Car & Driver  May 1991. p.29.
  1201.  
  1202.  137.  Light Distillate Fuels for Transport.
  1203.        E.M.Goodger.
  1204.        J. Institute of Energy. v.68 p.199-212 September 1995  
  1205.   
  1206.      
  1207. 11.2  Suggested Further Reading
  1208.  
  1209.    1.  Automotive Fuels Reference Book - 2nd edition
  1210.        K.Owen and T.Coley
  1211.        SAE. ISBN 1-56091-589-7 (1995)  
  1212.  
  1213.    2.  Encyclopedia of Energy Technology and the Environment
  1214.        John Wiley and Sons (1995) 
  1215.        - Transportation Fuels - Automotive Gasoline
  1216.          L.M.Gibbs p.2675-2698
  1217.  
  1218.    3.  Alternative Fuels for Road Vehicles
  1219.        M.L.Poulton
  1220.        Computational Mechanics Publications ISBN 1-56252-225-6 (1994).
  1221.  
  1222.    4.  Hydrocarbon Fuels.
  1223.        E.M.Goodger.
  1224.        MacMillan. (1975)
  1225.  
  1226.    5.  Alternative Fuels
  1227.        E.M.Goodger.
  1228.        MacMillan. ISBN 0-333-25813-4 (1980)
  1229.        
  1230.    6.  Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology - 4th edition.
  1231.        Editor, M.Howe-Grant.
  1232.        Wiley. ISBN 0-471-52681-9 (1993) 
  1233.        - especially Alcohol Fuels, Gasoline and Other Motor Fuels, Hydrogen
  1234.          Energy and Fuel Cells chapters.
  1235.  
  1236.    7.  The Automotive Handbook. - any edition.
  1237.        Bosch.
  1238.  
  1239.    8.  Internal Combustion Engine Fundamentals - 1st edition.
  1240.        J.B.Heywood
  1241.        McGraw-Hill ISBN 0-07-100499-8 (1988)
  1242.  
  1243.    9.  Advanced Engine Technology
  1244.        H.Heisler
  1245.        Edward Arnold ISBN 0-340-568224  (1995)
  1246.  
  1247.   10.  Alternative Engines for Road Vehicles
  1248.        M.L.Poulton
  1249.        Computational Mechanics Publications ISBN 1-56252-224-8 (1994).
  1250.   
  1251.   11.  SAE Handbook, volume 1. - issued annually.
  1252.        SAE. ISBN 1-56091-461-0 (1994).
  1253.        - especially J312, and J1297.
  1254.  
  1255.   12.  Proceedings of the xxth International Symposium on Alcohol Fuels.
  1256.        - Held every two years and most of the 10 conferences have lots of
  1257.          good technical information, especially the earlier ones.
  1258.        - various publishers.
  1259.  
  1260.   13.  Alternative Transportation Fuels - An Environmental and Energy
  1261.        solution.
  1262.        Editor, D.Sperling. 
  1263.        Quorum Books. ISBN 0-89930-407-9 (1989).
  1264.  
  1265.   14.  The Gasohol Handbook.
  1266.        V. Daniel Hunt.
  1267.        Industrial Press. ISBN 0-8311-1137-2 (1981).
  1268.  
  1269.   15.  The Science of Petroleum. 
  1270.        Various Authors.
  1271.        Oxford University Press. (1938).
  1272.        - especially Part 4 "Detonation and Combustion".
  1273.  
  1274.   16.  Modern Petroleum Technology - any edition.
  1275.        Editor, G.D.Hobson.
  1276.        Wiley. ISBN 0-471-262498 ( 5th edition = 1984).
  1277.  
  1278.