甲醇裂解氣對點燃式電控發(fā)動機性能影響研究.pdf

1、隨著石油資源的日益減少和排放法規(guī)的日趨嚴格，尋找切實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)實的石油替代燃料之一。
　　 甲醇直接用于點火式發(fā)動機，燃料效率低、排放差，為此，美國學者提出了利用發(fā)動機廢氣余熱將甲醇裂解為甲醇裂解氣作為發(fā)動機的燃料的思想。盡管國內外學者對甲醇裂解氣發(fā)動機進行了大量研究，但都是基于化油器發(fā)動機、都是采用汽油和裂解氣進行慘混燃燒，而且系統(tǒng)較復雜。
　　 隨著發(fā)動機技術的進步，化油器式發(fā)

2、動機已經被電噴發(fā)動機所取代。為了將甲醇裂解應用于電噴發(fā)動機，本研究提出了用汽油起動，待排氣能量可以產生足量的裂解氣后再切換到純裂解氣狀態(tài)下運行的控制策略。通過發(fā)動機的臺架試驗和配車道路試驗，均達到了較好的配試效果。
　　 在發(fā)動機臺架試驗中，通過四代裂解器的研制，不僅達到了發(fā)動機各項性能指標，而且處于高溫環(huán)境下甲醇噴嘴，通過采用回醇冷卻，其可靠性問題得到了解決。同時，研發(fā)的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了電噴發(fā)動機起動后兩種燃料的平穩(wěn)切換和純裂

3、解氣模式下的自動運行；為了給裂解氣發(fā)動機更高效率的應用提供依據，本研究在臺架上，用氣相色譜儀在線檢測了裂解氣的成分，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，可實現(xiàn)稀薄燃燒，為此，對裂解氣的排放特性、經濟性及動力性進行了試驗研究，試驗結果表明，當過量空氣系數大于1.4以后，尾氣中的氣體排放NOx和CO較原汽油機有明顯改善，NOx降

4、低了90％，CO幾乎接近零排放，而HC排放接近汽油。催化轉化器對CO和HCHO排放有凈化效果，但對NOx、HC沒有凈化效果，反而有一定程度的增加。稀燃使裂解氣發(fā)動機獲得了較好的燃料經濟性，容積替換比最小可以達到1.43，動力性較原機略有下降；為了更深入地了解裂解氣的燃燒特性，對裂解氣發(fā)動機的最高燃燒壓力進行了測量，并對其壓力升高率、最高燃燒溫度和最大放熱率進行了計算分析，結果表明：以上各指標與裂解率有關，當裂解率較高時，其值即高，反之亦