甲醇发动机的排放研究
《压燃式甲醇发动机燃烧与排放的仿真研究》
《压燃式甲醇发动机燃烧与排放的仿真研究》篇一一、引言随着全球对环保与能源的重视日益加强，发展新型的清洁能源汽车和高效的燃烧技术变得至关重要。
其中，压燃式甲醇发动机作为一种新兴的能源技术，以其良好的经济性、环保性和可再生的特性受到广泛关注。
本文以压燃式甲醇发动机为研究对象，对燃烧与排放过程进行仿真研究，以期为甲醇发动机的实际应用提供理论支持。
二、甲醇发动机工作原理及特点压燃式甲醇发动机是一种内燃机，其工作原理是利用压缩空气产生的高温高压来点燃甲醇燃料。
与传统的汽油或柴油发动机相比，甲醇发动机具有更高的能量密度、更低的排放和更好的环保性能。
此外，甲醇来源广泛，可再生，对环境友好。
三、燃烧过程仿真研究1. 仿真模型建立本研究采用先进的计算流体动力学（CFD）技术，建立压燃式甲醇发动机的仿真模型。
模型中包括发动机的几何结构、燃烧室、喷油系统、进气系统等关键部分。
通过设定合理的边界条件和初始条件，模拟发动机的燃烧过程。
2. 燃烧过程分析仿真结果显示，压燃式甲醇发动机的燃烧过程具有明显的阶段性。
在压缩过程中，缸内温度和压力逐渐升高，当达到甲醇的自燃温度时，甲醇开始燃烧。
燃烧过程中，火焰传播迅速，且燃烧过程稳定。
四、排放过程仿真研究1. 排放物生成机理压燃式甲醇发动机的主要排放物包括一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）等。
这些排放物的生成主要与燃烧过程中的氧气浓度、温度、压力以及燃料性质等因素有关。
仿真研究揭示了这些排放物的生成机理和影响因素。
2. 排放物控制策略为了降低排放物的生成，我们提出了一系列的控制策略。
包括优化发动机的燃烧过程、改进喷油系统、采用先进的后处理技术等。
仿真结果表明，这些策略能有效降低排放物的生成，提高发动机的环保性能。
五、仿真结果与讨论通过对压燃式甲醇发动机的燃烧与排放过程进行仿真研究，我们得到了以下结论：1. 压燃式甲醇发动机的燃烧过程具有明显的阶段性，且燃烧过程稳定。
柴油甲醇发动机的燃烧与排放特性
柴油/甲醇发动机的燃烧与排放特性摘要：甲醇是内燃机较理想的替代燃料之一。
在柴油机上燃用甲醇能有效地降低碳烟和NOx的排放，因此，柴油机燃用甲醇的技术得到了人们广泛的重视。
本文对一台高速直喷式柴油机采用柴油/甲醇组合燃烧方式及其纯柴油燃烧方式的燃烧特性及排放特性进行了研究。
试验结果表明，和纯柴油模式相比，柴油／甲醇组合燃烧模式的动力性和经济性都有所提高，排气温度有所下降；NOx和碳烟排放下降幅度较大。
但是，HC和CO排放增加较多，微粒比排放量也有所增加。
关键词：柴油机；甲醇；组合燃烧；燃烧特性；排放Abstract:The methanol-fueled diesel engine Call considerably depress smoke density and Oxides of Nitrogen (NOx) emissions．Therefore．the investigation of diesel engines fuelled with methanol has been attended. In this study, methanol was pre-mixed in the intake manifold of a diesel engine, and the combustion characteristics and emissions of the compound combustion were investigated. The experimental results indicated that the DMCC engine is superior to the diesel engine in performance and economy and exhaust gas temperature decrease. NOx reduction and smoke density reduced, however, HC, C0 and PM emissions increase.Keywords: diesel; methanol; compound combustion; combustion characteristics; emissions随着汽车工业的发展，世界汽车年产量已达5000余万辆，我国在2005年将达到600万辆，汽车保有量增长很快，2000年达到1608.9万辆[1]，汽车排出的大量废气污染在严重地威胁着人类的生态环境。
《压燃式甲醇发动机燃烧与排放的仿真研究》范文
《压燃式甲醇发动机燃烧与排放的仿真研究》篇一一、引言随着全球对环保和能源可持续性的日益关注，新型清洁能源和高效动力系统已成为研究热点。
压燃式甲醇发动机作为一种具有潜力的动力系统，其燃烧特性和排放性能的研究显得尤为重要。
本文旨在通过仿真研究，深入探讨压燃式甲醇发动机的燃烧过程与排放特性，为发动机的优化设计和性能提升提供理论支持。
二、甲醇发动机的工作原理与特点压燃式甲醇发动机采用自燃原理，通过压缩行程提高缸内温度，使甲醇在无需点火的情况下自行着火。
这种发动机具有较高的热效率，同时甲醇作为一种生物质能源，具有可再生、环保等优点。
然而，甲醇的燃烧特性与传统的汽油、柴油有所不同，其燃烧过程和排放特性需要进一步研究。
三、仿真模型的建立为了研究压燃式甲醇发动机的燃烧与排放特性，本文建立了相应的仿真模型。
该模型基于计算流体动力学（CFD）和化学反应动力学原理，考虑了发动机的几何结构、燃烧过程、排放物生成等因素。
通过输入发动机的参数，如缸径、活塞行程、压缩比等，可模拟出发动机的燃烧过程和排放特性。
四、燃烧过程的仿真研究1. 燃烧室内的流场分析：通过仿真模型，可以观察到甲醇在燃烧室内的流场分布。
合理的流场设计有助于提高甲醇的混合和燃烧效率。
2. 燃烧过程的分析：仿真模型可以模拟出甲醇的着火过程、火焰传播过程以及燃烧持续时间等。
这些数据对于评估发动机的性能和优化燃烧过程具有重要意义。
3. 影响因素的分析：通过改变仿真模型的参数，如压缩比、甲醇的浓度等，可以分析这些因素对燃烧过程的影响。
这有助于找出最佳的发动机工作参数，提高发动机的性能。
五、排放特性的仿真研究1. 排放物的生成过程：仿真模型可以模拟出发动机在燃烧过程中产生的排放物，如一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）等。
2. 排放物的分析：通过分析排放物的生成过程和浓度，可以评估发动机的环保性能。
同时，可以找出影响排放物生成的主要因素，为优化发动机设计提供依据。
《点燃式M100甲醇发动机燃烧与排放性能研究》范文
《点燃式M100甲醇发动机燃烧与排放性能研究》篇一一、引言随着全球能源危机和环保意识的日益增强，替代传统燃油的清洁能源动力系统成为了研究的热点。
M100甲醇作为一种可再生能源，具有来源广泛、价格低廉、环保友好等优点，其作为发动机燃料的研究与应用逐渐受到关注。
本文旨在研究点燃式M100甲醇发动机的燃烧与排放性能，为甲醇发动机的优化设计与应用提供理论依据。
二、M100甲醇发动机的燃烧特性研究1. 燃烧过程分析M100甲醇发动机的燃烧过程与传统汽油机有所不同。
甲醇的燃烧速度较快，且燃烧过程中产生的积碳较少。
通过高速摄像技术和缸内压力传感器，可以观察到甲醇发动机的燃烧过程，包括点火、预混燃烧和扩散燃烧等阶段。
2. 燃烧影响因素影响M100甲醇发动机燃烧的主要因素包括发动机转速、负荷、压缩比、混合气浓度等。
适当提高压缩比和混合气浓度可以改善甲醇的燃烧性能，但需注意防止爆震现象的发生。
三、排放性能研究1. 排放物种类M100甲醇发动机的主要排放物包括一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）等。
由于甲醇的含氧性质，其CO和HC排放相对较低。
2. 排放控制技术为进一步降低排放，可采取如电子控制燃油喷射、三元催化转化器、氧化催化转化器等措施。
其中，电子控制燃油喷射技术可以根据发动机工况实时调整燃油喷射量，提高燃油利用率，降低排放。
四、实验结果与分析通过实验数据对比分析，M100甲醇发动机在各项性能指标上均表现出良好的性能。
在燃烧性能方面，甲醇发动机的燃烧速度较快，热效率较高。
在排放性能方面，甲醇发动机的CO和HC 排放较低，NOx排放也得到了有效控制。
同时，通过采用先进的排放控制技术，可以进一步降低排放物对环境的影响。
五、结论与展望本研究通过对点燃式M100甲醇发动机的燃烧与排放性能进行研究，得出以下结论：1. M100甲醇发动机具有较好的燃烧性能和热效率。
2. M100甲醇发动机的排放物中CO和HC较低，NOx排放得到有效控制。
高比例甲醇柴油双燃料发动机燃烧与排放特性的研究
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维普资讯
第４卷 １
第 １ 期
西 安
交
通 大 学 学 报
Ｖｏ． ｌ Ｎ １ １４ ｏ
２０ ０ ７年 １月
Ｊ ＯＵＲＮＡＩ ＯＦ ＸＩＡＮ Ｉ Ｊ ＡＯＴＯＮＧ ＵＮＩ ＲＳ ＴＹ ＶＥ Ｉ
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高 比例 甲ห้องสมุดไป่ตู้ 柴 油双 燃 料 发 动 机燃 烧 与 排 放 特 性 的 研 究
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峰 值 减 小 ， 明预 混燃 烧量 增加 而扩散 燃 烧 量减 少； 负荷 时放 热 率 曲线 型 心 向上 止 点 靠 近 ， 表 高 燃烧
等容 度提 高， 当量 柴油 燃料 消耗 率 显 著 下 降 ； 高 比例 甲 醇 柴油 双 燃料 工作 模 式 下 ， 动 机 的 ＨＣ 在 发
和Ｃ ０排放 有所升 高， Ｎ 和碳 烟排放 大幅度 下降． 但 关键 词 ：柴 油机 ； 甲醇 ； 烧特性 ； 燃 排放 特 性 中 图分类 号 ：Ｔ ２ 文献标 识码 ：Ａ 文 章编 号 ： ２ ３９ ７ （ ０ ７ ０ —０ ４０ Ｋ４ ０ ５ —８ Ｘ ２ ０ ） １０ １ —４
点燃式甲醇发动机甲醛和未燃甲醇排放测试方法研究
点燃式甲醇发动机甲醛和未燃甲醇排放测试方法研究
甲醇发动机是一种环保型发动机，其燃烧产物主要为二氧化碳、水和少量的甲醛等。
因此，研究甲醛和未燃甲醇的排放测试方法对
于评估甲醇发动机的环保性能具有重要意义。
一种常用的测试方法是使用尾气分析仪来测量排放物的含量，
这种方法可以测量未燃甲醇和甲醛的含量。
在测试过程中，需要将
发动机与尾气分析仪连接，并在一定的负载条件下进行测试。
测试
过程中，需要注意控制发动机的进气温度、压力和流量等参数，以
保证测试的准确性。
另一种测试方法是使用气相色谱法来分析甲醛的含量。
在这种
方法中，需要将排放物样品收集起来，然后通过气相色谱仪进行分析。
这种测试方法可提供高精度的测量结果，但相对来讲比较复杂。
总之，研究甲醛和未燃甲醇排放的测试方法对于评估甲醇发动
机的环保性能是十分必要的。
通过精确的测试结果，可以帮助制定
出更加科学的评估标准，推进甲醇发动机的发展和应用。
甲醇发动机与汽油发动机瞬态排放特性的对比研究
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２１ ０ １年（ ３ ） ９期 第 ３卷 第
Ａｕ ｏ ｔｖ ｔ ｍｏ ｉｅ Ｅｎｇｎｅ ｒｎ ｉ 醇 发 动 机 与 汽 油 发 动 机 瞬 态 排 放 特 性 的 对 比研 究
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３０７ ０ ０ ２； ２ ．中 国 汽 车技 术研 究 中心 ， 津 天 ３０６ ０ １２） （．天 津 大 学 ， １ 内燃 机 国 家重 点 实验 室 ， 津 天
Ｋｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒ ｓ： ｍ ｅ ｈａ ｌ ｎ ｉ ｔ ｎｏ ｅ ｇ ｎｅ； ｇ ｓ ｌｎｅ ｎｇ ｎｅ； ｔ ａ ｉｎｔ ｅ ｉｓｏ ； ｃ ｎｖ ｎｔｏ ｌ ｅ ｉｓｏ ； ｕｎｃ ｖ ｎ－ ａ ｏ ｉ ｅ ｉ ｒ ｎｓｅ ｍ ｓ ｉ ｎ ｏ ｅ ｉｎａ ｍ ｓ ｉ ｎ ｏｎ ｅ
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甲醇汽油发动机应用性能研究
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甲醇发动机的排放研究
作者：韩文杰刘书萍赵洪旺
来源：《科技与创新》2016年第15期
摘要：机动车尾气排放中的有害物质PM和NOX是大气污染的主要成分。
介绍了柴油、汽油和甲醇发动机在尾气排放处理方面采取的技术，并分析了甲醇燃料的理化特性。
研究发现，在PM和NOX的处理上，甲醇发动机比较柴油机、汽油机更具优势。
一汽靖烨发动机有限公司在甲醇机尾气处理方面进行了一些研究，并取得了一些成效。
关键词：甲醇发动机；颗粒物；柴油机；机油机
中图分类号：TK46 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2016.15.109
1 PM2.5及其危害
PM，英文全称为Particulate Matter（颗粒物）。
科学家用PM2.5表示每立方米空气中这种颗粒物的含量，该值越高，则表明空气污染越严重。
颗粒物的成分很复杂，主要取决于其来源，一般分为自然源和人为源两种，危害较大的为后者。
人为源又包括固定源和流动源。
其中，固定源包括各种燃料燃烧源，比如发电、冶金、石油、化学、纺织印染等工业生产、供热、烹调过程中燃煤与燃气或燃油排放的烟尘；流动源主要是各类交通工具在运行过程中使用燃料时向大气中排放的尾气。
研究表明，颗粒物的直径越小对人体健康的危害越大。
1997年，世界银行预计有5万中国人因空气污染而过早死亡。
在这份报告中发现，中国的空气污染导致城市居民的寿命缩短了18年。
2013-10-17，世界卫生组织下属国际癌症研究机构发布报告，首次指认PM2.5会使人类致癌，并视其为普遍和主要的环境致癌物。
2 柴油机的排放及处理技术
柴油机排气的主要有害污染物有PM、NOX、HC和CO，其中，对环境影响较大且较难处理的为PM和NOX。
柴油机尾气处理技术主要包括机内净化和机外净化。
所谓“机内净化”，是指改善燃烧，抑制PM、NOX、HC和CO以及醛类、多环芳烃等排放污染物生成的技术，改善燃烧的方法有燃料喷射时期控制、燃料高压喷射、燃料喷射率控制、燃烧室形状优化、废气再循环等；机外净化是指对发动机排出的物质在进入大气前进行处理，进一步减少PM、NOX、HC和CO以及醛类、多环芳烃等排放污染物的技术。
从燃烧角度解决柴油机微粒排放的方式已经接近极限。
目前，PM和NOX排放的大幅度降低是在采用了几乎所有的现代柴油车技术（比如高压共轨等）的基础上取得的。
在没有新技术出现的情况下，仅仅靠对已有技术的改进和优化来进一步减少PM和NOX的排放已较为困难，但柴油车的排放法规仍然会不断严格。
对于越来越严格的排放法规，柴油车的PM和NOX排放要想达标，仅仅依靠机内净化技术是不够的。
目前，被证明效果较好的机外净化技术为“DOC”+“DPF”+“SCR”。
3 甲醇燃料的特性
甲醇燃料的特性如表1所示。
4 甲醇发动机的尾气处理
甲醇燃料的辛烷值约为110，十六烷值约为3，自燃温度高达455 ℃，与汽油的 427 ℃比较接近，比柴油的200～220 ℃高得多。
因此，甲醇机与汽油机类似，二者均为点燃式发动机，采用的是电控闭环控制+三元催化器的技术路线，可满足现行排放标准。
三元催化器的工作原理为：当高温的汽车尾气通过净化装置时，三元催化器中的净化剂将增强CO、HC和NOX三种气体的活性，促使其进行一定的氧化-还原化学反应。
其中，CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体，HC化合物在高温下氧化成H2O和CO2；NOX 还原成氮气和氧气。
三种有害气体变成无害气体，从而汽车尾气得以净化。
经过研究证明，三元催化器是减少这些排放物的最有效的方法。
目前，所有汽油发动机和甲醇发动机都采用电控控制+三元催化器的技术路线，使发动机始终处于理论空燃比
（14.7∶1）状态，排放效果较好。
5 CA6SH-ME4甲醇发动机尾气排放测试
2012年，为了参加工信部组织的“两省一市”甲醇汽车试点工作，一汽在CA6SH-E3汽油发动机的基础上研发了CA6SH-ME4甲醇发动机。
为了充分发挥甲醇燃料气化潜热大、燃烧速度快等优点，降低油耗和减少尾气排放，首先对主机进行了全新设计，主要内容如下：①压缩比从7.4∶1提高到了11∶1；②进排气同侧优化为进、排气异侧；③缸盖材质铸铁改为铸铝，优化了燃烧室；④优化了水冷却系统；⑤强化了曲轴。
上述措施不仅提高了发动机的性能，而且还保证了发动机的可靠性。
采用多点电喷技术，走电控闭环控制+特制的甲醇催化器的技术路线，可保证该机的排放达到GB 14762—2008和工信部节（2012）42号文规定的排放要求。
CA6SH-ME4甲醇发动机的检验结论如图1所示，CA6SH-ME4甲醇发动机的排放测试结果图2所示。
2014-03，我们又按《柴油机排放测试标准》（GB 17691—2005）对CA6SH-ME4甲醇发动机进行了颗粒物排放测试。
CA6SH-ME4甲醇发动机颗粒物排放测试检验结论如图3所示，CA6SH-ME4甲醇发动机颗粒物排放测试检验结果如图4所示。
6 排放对比分析
从CA6SH-ME甲醇发动机的排放测试结果可看出，甲醇发动机不需采用特殊的DPF、SCR等措施，仅需采用闭环控制+三元催化器的技术路线便可满足国四、国五排放标准。
由于甲醇燃料具有的特殊优势，所起，其比汽油、柴油更容易满足更高排放标准。
甲醇与汽油相比，有以下优势（采取相同的技术条件）；①甲醇燃料仅有1个C分子，分子链较短，且燃料本身含氧，颗粒排放低于汽油；②甲醇气化潜热大，约为汽油的3～4倍，可降低进气温度和可燃混合气的温度和排气温度，利于提高发动机热效率和减少NOX的排放；③甲醇燃烧速度快，可缩小点火提前角，从而减少HC、CO、NOX等有害物的排放，尤其是利于较少NOX的排放。
甲醇与柴油相比，有以下优势：①甲醇燃料仅有1个C分子，分子链较短，且燃料本身含氧，甲醇机颗粒排放量要低于柴油机。
②甲醇采用均质燃烧，燃料能与空气充分混合；虽然柴油机采用稀燃技术，但实际上仍存在局部缺氧环境，为不完全燃烧。
③甲醇发动机可采用电控闭环控制+三元催化器的技术路线，利于NOX的机外处理；柴油机采用稀燃技术，无法用三元催化器机外处理NOX，只能采用SCR路线还原处理NOX。
④甲醇发动机的后处理技术成熟且成本低，柴油机的后处理技术复杂且成本高。
7 结论
甲醇发动机的技术已经比较成熟，不仅可研发适用于乘用车的中小型甲醇发动机，也可研发替代柴油机的中、重型甲醇发动机。
在排放方面，尤其是在颗粒物排放方面，其优于汽油机，更优于柴油机。
甲醇可替代汽油、柴油，这样不仅能节省外汇，保障我国能源的安全，还能减少排放，保护环境。
〔编辑：张思楠〕。