甲醇裂解氣對(duì)點(diǎn)燃式電控發(fā)動(dòng)機(jī)性能影響研究.pdf

1、隨著石油資源的日益減少和排放法規(guī)的日趨嚴(yán)格，尋找切實(shí)可行的石油代用燃料具有重要意義，其中醇類燃料是最現(xiàn)實(shí)的石油替代燃料之一。
　　 甲醇直接用于點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)，燃料效率低、排放差，為此，美國(guó)學(xué)者提出了利用發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣余熱將甲醇裂解為甲醇裂解氣作為發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料的思想。盡管國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)甲醇裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了大量研究，但都是基于化油器發(fā)動(dòng)機(jī)、都是采用汽油和裂解氣進(jìn)行慘混燃燒，而且系統(tǒng)較復(fù)雜。
　　 隨著發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，化油器式發(fā)

2、動(dòng)機(jī)已經(jīng)被電噴發(fā)動(dòng)機(jī)所取代。為了將甲醇裂解應(yīng)用于電噴發(fā)動(dòng)機(jī)，本研究提出了用汽油起動(dòng)，待排氣能量可以產(chǎn)生足量的裂解氣后再切換到純裂解氣狀態(tài)下運(yùn)行的控制策略。通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的臺(tái)架試驗(yàn)和配車道路試驗(yàn)，均達(dá)到了較好的配試效果。
　　 在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)中，通過(guò)四代裂解器的研制，不僅達(dá)到了發(fā)動(dòng)機(jī)各項(xiàng)性能指標(biāo)，而且處于高溫環(huán)境下甲醇噴嘴，通過(guò)采用回醇冷卻，其可靠性問(wèn)題得到了解決。同時(shí)，研發(fā)的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電噴發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后兩種燃料的平穩(wěn)切換和純裂

3、解氣模式下的自動(dòng)運(yùn)行；為了給裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)更高效率的應(yīng)用提供依據(jù)，本研究在臺(tái)架上，用氣相色譜儀在線檢測(cè)了裂解氣的成分，裂解氣中除含有H2和CO外，還含有一定量的CH3OH蒸汽，三者比例為：23.3-46％，11.6-23％和31-65％；由于裂解氣的稀燃范圍十分寬泛，可實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒，為此，對(duì)裂解氣的排放特性、經(jīng)濟(jì)性及動(dòng)力性進(jìn)行了試驗(yàn)研究，試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)過(guò)量空氣系數(shù)大于1.4以后，尾氣中的氣體排放NOx和CO較原汽油機(jī)有明顯改善，NOx降

4、低了90％，CO幾乎接近零排放，而HC排放接近汽油。催化轉(zhuǎn)化器對(duì)CO和HCHO排放有凈化效果，但對(duì)NOx、HC沒(méi)有凈化效果，反而有一定程度的增加。稀燃使裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)獲得了較好的燃料經(jīng)濟(jì)性，容積替換比最小可以達(dá)到1.43，動(dòng)力性較原機(jī)略有下降；為了更深入地了解裂解氣的燃燒特性，對(duì)裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)的最高燃燒壓力進(jìn)行了測(cè)量，并對(duì)其壓力升高率、最高燃燒溫度和最大放熱率進(jìn)行了計(jì)算分析，結(jié)果表明：以上各指標(biāo)與裂解率有關(guān)，當(dāng)裂解率較高時(shí)，其值即高，反之亦