谢满， 蒋炎坤

(华中科技大学能源与动力工程学院， 湖北 武汉 430074)



·性能研究·

汽油机掺烧甲醇裂解气试验研究

谢满， 蒋炎坤

(华中科技大学能源与动力工程学院， 湖北 武汉 430074)

在1台电喷汽油机上进行了掺烧甲醇裂解气试验研究，设计了甲醇裂解系统，利用发动机高温排气裂解甲醇，并将裂解气送入气缸燃烧，研究了掺烧甲醇裂解气对发动机经济性和动力性的影响。试验结果表明：在管式裂解器中，甲醇裂解的主要产物是H2和CO，体积分数分别为60.7%～64.8%,19.1%～23.1%；汽油掺烧甲醇裂解气会导致发动机输出扭矩降低，发动机当量燃料消耗率下降，热效率增加，甲醇替代比为20%时，不同负荷下当量燃料消耗率均下降6%以上，最大可降低8.8%，有效热效率由原机32.47%提高到35.57%；原机和掺烧裂解气发动机的有效热效率均随过量空气系数的增加而增加，相同过量空气系数条件下，掺烧裂解气发动机热效率比原机高。

甲醇裂解气； 混合燃料； 燃料经济性

能源紧缺和环境污染是人类面临的两大难题，人们迫切需要寻找代用燃料代替传统燃油，其中低污染的醇类和氢气备受关注。甲醇密度与汽油相近，辛烷值较高，可提高压缩比改善经济性；而且甲醇含氧量较高，在缸内燃烧充分，有利于改善发动机排放[1]。但甲醇汽化潜热大，发动机冷起动困难，同时甲醇发动机的甲醛和乙醛等非常规排放物高于汽油机[2-4]。1971年，Pefley[5]首先提出甲醇裂解气(DM)发动机的概念，此后国内外学者基于化油器式汽油机对DM发动机进行大量研究[6-9]，近年来相关研究发展到基于电喷汽油机改造的DM发动机[10-14]。……