压燃式甲醇发动机数据采集表
浅谈甲醇-柴油双燃料船舶燃料系统设计
作者简介：刘靖宇（1976-），男，工程师。
研究方向：船舶设计与研发 王正钧（1983-），男，工程师。
研究方向：船舶设计与研发收稿日期：2020-06-22浅谈甲醇-柴油双燃料船舶燃料系统设计刘靖宇，王正钧（江龙船艇科技股份有限公司，珠海 519000）摘 要：为减少日益严重的船舶排放污染，甲醇作为一种清洁燃料，已被越来越多的用于船舶燃料。
本文主要介绍我司甲醇-柴油双燃料船舶甲醇燃料系统设计要点。
关键词：甲醇；双燃料；系统；设计；船舶中图分类号：U664.16 文献标识码：ADiscussion on Design of Methanol Diesel Dual Fuel Ship SystemLIU Jingyu, WANG Zhengjun( Jianglong Boat Technology Co., Ltd., Zhuhai 519000 )Abstract: In order to reduce the increasingly ship emission pollution, methanol, as a kind of clean fuel, has been used more and more as ship fuel. This paper mainly introduces the main points of the design of the methanol fuel system of methanol diesel dual fuel ships for our company.Key words: methanol; dual fuel; system; design; ship1 前言当今船舶排放污染问题日益严重，绿色环保越来越受到世界各国的重视，相继出台各种法规限制船舶的排放。
继《国际海事组织》IMO 发布船舶“排放控制区”、“硫排放控制区”后，我国也公布了珠三角、长三角、环渤海水域船舶“排放控制区”，并发布了一系列法规规范船舶的排放标准[1]。
HJ1137—2020甲醇燃料汽车非常规污染物排放测量方法
HJ1137—2020甲醇燃料汽车非常规污染物排放测量方法HJ 1137—2020甲醇燃料汽车非常规污染物排放测量方法Measurement Methods for Non-Regulated Emissions From MethanolFuelled Vehicles(发布稿)本电子版为发布稿。
请以中国环境科学出版社出版的正式标准为准。
目次前言.............................................................................. II 1适用范围.. (1) 2规范性引用文件 (1)3术语和定义 (1)4非常规污染物测量分析方法 (2)5试验用燃料 (5)6标准的实施 (6)附录A （规范性附录）汽车和发动机排气中甲醛和甲醇的采样方法 (7)附录B （规范性附录）汽车和发动机排气甲醛的测定高效液相色谱法 (9)附录 C （规范性附录）汽车和发动机排气甲醇的测定固相吸附/顶空—气相色谱质谱联用法.. 13前言为贯彻《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》，防治机动车污染物排放，改善环境空气质量，制定本标准。
本标准规定了燃用甲醇燃料的轻型汽车、重型发动机和汽车（含柴油/甲醇双燃料发动机和汽车）排气中甲醛和甲醇的测量方法。
本标准附录A～附录C 为规范性附录。
本标准为首次发布。
本标准由生态环境部大气环境司、法规与标准司组织制定。
本标准起草单位：北京理工大学、中国环境科学研究院、厦门环境保护机动车污染控制技术中心、广州广电计量检测股份有限公司。
本标准生态环境部2020 年11 月10 日批准。
本标准自发布之日起实施。
本标准由生态环境部解释。
甲醇燃料汽车非常规污染物排放测量方法1适用范围本标准规定了燃用甲醇燃料的轻型汽车、重型汽车和发动机，包括使用甲醇单燃料和柴油/ 甲醇双燃料汽车和发动机排气中甲醛和甲醇的测量方法。
j2202.0l发动机数据表格1
显示组显示区测量值结果11发动机转速760转/分12冷却液温度92摄氏度13过量空气系数LAMBDA调节值%0-3.9%14基础设定条件值1011111121发动机转速760转/分22相对负荷16.50% 23平均喷油时间 2.9-3.3ms 24进气压力310mbar 31发动机转速760转/分32平均进气压力310mbar 33节气门角度(电位计) 1.2%(怠速）34点火角(实际值)7.5-8.3 41发动机转速760转/分42电池电压13.86V 43冷却液温度92摄氏度44进气温度57℃51发动机转速760转/分52相对负荷16.50% 53速度0KM/h54工作状态 怠速61发动机转速760转/分62相对负荷16.50% 63进气温度57℃64海拔修正0%71发动机转速760转/分72相对负荷16.50% 73冷却液温度92摄氏度74直喷工作状态暂未显示91机油液面高度暂未显示92机油报警阀值暂未显示93燃油消耗信号暂未显示94油耗当量暂未显示101发动机转速760转/分102相对负荷16.50% 103节气门角度(电位计) 1.6（怠速）104点火角(实际值)7.5-8.3（怠速）111发动机转速760转/分112冷却液温度92摄氏度113进气温度57℃114点火角(实际值)7.5-8.3（怠速）141发动机转速760转/分142相对负荷16.50% 143失火-总数0144失火识别激活151第一缸失火数0152第二缸失火数0153第三缸失火数0154失火识别激活161第四缸失火数0162失火识别激活181失火最小转速0/MIN182失火最大转速0/MIN183失火最小负荷0%184失火最大负荷0%201第一缸点火提前角回调0202第二缸点火提前角回调0203第三缸点火提前角回调0204第四缸点火提前角回调0221发动机转速760转/分222相对负荷16.50%223第一缸点火提前角回调0224第二缸点火提前角回调0231发动机转速760转/分232相对负荷16.50%233第三缸点火提前角回调0234第四缸点火提前角回调0261第一缸爆震传感器电压0.702V262第二缸爆震传感器电压0.819V263第三缸爆震传感器电压0.936V264第四缸爆震传感器电压0.819V281发动机转速,爆震传感器测试760转/分282相对负荷16.50%283冷却液温度92摄氏度284结果测试中断301汽缸列1,传感器1000111311汽缸列1,传感器1,lambda理论值0.1-0.65V321汽缸列1,传感器1,lambda学习值（怠速）0.60%322汽缸列1,传感器1,lambda学习值（部分怠速）0.00%331汽缸列1,lambda调节值 3.10%332汽缸列1,氧传感器电压0.320V361汽缸列1,氧传感器１的电压0.1-0.65V362结果暂未显示371相对负荷16.50%372汽缸列1,氧传感器电压0.1-0.65V373宽带氧传感器调节的１部分暂未显示374结果暂未显示411氧传感器加热，电阻0.00Kohn412状态催化转换器前的氧化431发动机转速，氧传感器老化 暂未显示432废气－／催化转换器－温度暂未显示433氧传感器电压0.100-0.850V 434结果暂未显示461发动机转速，气缸列１催化转换器转换率暂未显示462气缸列１催化转换器温度暂未显示463气缸列１催化转换器转换率测量值暂未显示464结果暂未显示501发动机转速实际值,转速增加760转/分502发动机转速理论值7８0转/分503空调准备阶段空挡抵挡504空调压缩机压缩机切断511发动机转速实际值760转/分512发动机转速理论值7８0转/分513档位(只有自动变速箱才有)0514电池电压１３．８６Ｖ521发动机转速实际值,转速增加760转/分522发动机转速理论值780转/分523空调就绪空挡抵挡524后风窗加热/前风窗加热暂未显示531发动机转速实际值,转速增加760转/分532发动机转速理论值780转/分533电池电压１３．８６Ｖ534发电机负荷45.90% 541发动机转速,怠速调节器760转/分542工作状态 怠速543油门踏板传感器-角度(电位计)0.00% 544节气门角度(电位计)0.80% 551发动机转速750/min 552怠速调节,扭矩改变0.60% 553怠速调节,扭矩消耗匹配0.00%554操作状态000000561发动机转速实际值,怠速稳定750/min 562发动机转速理论值780/min 563怠速调节,扭矩变化0%564操作状态000000 571转速实际值,怠速稳定(压力/扭矩)750/min 572发动机转速理论值780/min 573空调压缩机压缩机切断574空调压缩 机,负荷信号暂未显示581发动机转速,怠速稳定760/min 582相对负荷16.50% 601节气门角度(电位计1),匹配12%602节气门角度(电位计2)87%603DVE-匹配状态0604操作结果调校正常611发动机转速760/min 612电池电压13.93V 613节气门角度理论值0.80% 614操作状态000000 621节气门角度(电位计1)12%622节气门角度(电位计2)87%623油门踏板角度(电位计1)14%624油门踏板角度(电位计2)7%631油门踏板角度(电位计1)，急加速匹配14%632学习的急加速位置(传感器1)85%633开关(急加速)暂未显示634结果调校正常641电位计1 低匹配值0.560V 642电位计2 低匹配值 4.540V643电位计1紧急运行间隔0.84V644电位计2紧急运行间隔 4.260V661速度理论值,定速巡航0KM/h662开关状态00001000 663速度理论值暂未显示664开关状态暂未显示671相反的切断开关标准,GRA暂未显示672开关位置暂未显示673不相反的切断开关标准,GRA暂未显示681发动机转速760/min 682相对负荷16.50%683驾驶档位0701活性炭罐电磁阀TEV开度,燃油箱通风测试0.0%702过量空气系数调节,激活诊断时的值-0.80%703怠速调节,激活诊断时的值90.60%704活性炭罐快捷测试状态燃油箱通风阀正711吹气-连接测试,炭罐密封性测试暂未显示712故障信息暂未显示713测试状态暂未显示714结果暂未显示861就绪位(完成测试)00100000862周期标志(周期的进行)00000000863周期标志(周期的进行)00011000 871就绪位(测试完成)00100000872错误标志00000000 873错误标志00000000 881周期标志(周期的进行)11000000 882周期标志(周期的进行)10101101 883周期标志(周期的进行)10000000 891故障指示灯亮以后行驶公里数(LEV等级无显士)0 892油箱液位太低911发动机转速,气缸列1凸轮轴调节,进入暂未显示912凸轮轴进入量,调节控制暂未显示913凸轮轴理论调节值暂未显示914凸轮轴实际调节值暂未显示931发动机转速760/min 932相对负荷16.50% 933凸轮轴角度差值(理论值-实际值)入流暂未显示941发动机转速760/min 942凸轮轴调节实际值暂未显示943第一列气缸快捷测试结果暂未显示991发动机转速,关闭氧传感器调节760/min 992冷却液温度91.0度993Lambda调节值0.0%/-2.3 994Lambda调节\Z1\L-调节接通1001准备就绪代码(完成测试)00100000 1002冷却液温度92摄氏度1003发动机启动后的时间630.45S 1004OBD状态1000001 1011发动机转速,燃油喷射760/min 1012相对负荷16.50% 1013平均喷油时间 3.3毫秒1014进气管压力310bar 1021发动机转速,燃油喷射760/min 1022冷却液温度92摄氏度1023进气温度56度1024平均喷油时间 3.3毫秒1041发动机启动时温度,起动匹配值80.0度1042温度匹配系数1,0.0% 1043温度匹配系数2,0.0% 1044温度匹配系数3,0.0% 1061燃油压力理论值暂未显示1062电子燃油泵输出功率比例暂未显示1064模型燃油温度暂未显示1071发动机转速760/min 1072氧传感器调节系数的快速平均值，0.0%/-0.8% 1074结果测试中断1101发动机转速,全负荷暂未显示1102冷却液温度92摄氏度1103平均喷油时间 3.3毫秒1104节气门角度(电位计)暂未显示1111发动机转速范围1增压空气压力调节匹配值暂未显示1112发动机转速范围2增压空气压力调节匹配值暂未显示1113发动机转速范围3增压空气压力调节匹配值暂未显示1114发动机转速范围4增压空气压力调节匹配值暂未显示1121汽缸列1排气温度暂未显示1122汽缸列1加浓因数传感器暂未显示1123预测的排气温度暂未显示1131发动机转速760/min 1132相对负荷16.50% 1133节气门角度(电位计)暂未显示1134环境压力暂未显示1141最大空气充量暂未显示1142涡轮增压最大空气充量暂未显示1143相对负荷16.50%1144增压空气阀占空比暂未显示1151发动机转速720～760转／分1152相对负荷16.50%1153增压压力理论值暂未显示1154增压压力实际值暂未显示1161发动机转速暂未显示1162燃油校正因素暂未显示1163冷却液温度校正因素暂未显示1164进气温度校正因素暂未显示1171发动机转速暂未显示1172油门踏板位置暂未显示1173节气门角度暂未显示1174增压空气压力理论值暂未显示1181发动机转速暂未显示1182进气温度暂未显示1183增压空气调节阀占空比暂未显示1184增压空气实际值暂未显示1191发动机转速暂未显示1192当前增压空气调节匹配值暂未显示1193增压空气调节阀占空比暂未显示1194增压压力实际值暂未显示1201发动机转速,ASR/FDR760/min1202理论扭距ASR/FDR297Nm1203扭距0NM1204状态牵引控制系统未启动1221发动机转速,自动变速箱７６０／min 1222变速箱理论扭距297Nm1223发动机扭矩0Nm1224状态扭矩没有减小1251变速箱,安装信息暂未显示1252ABS,安装信息ＡＢＳ１1253仪表板,安装信息组合仪表１1254空调,安装信息空调１1261距离测量系统（安装信息）暂未显示1262转角传感器（安装信息）暂未显示1263安全气囊（安装信息）安全气囊１1264电动中央电子装置中央电器１1271全轮驱动（安装信息）暂未显示1272水平高度控制（安装信息）暂未显示1273方向盘（安装信息）暂未显示1291蓄电池/能量监控（安装信息）暂未显示1292油位传感器暂未显示1293网关（安装信息）通道１1301发动机出口温度９３度1302散热器出口温度８５度1311发动机出口理论温度９３度1312发动机出口温度理论值９１度1313散热器出口温度６７度1324状态,冷却，00001０００1341仪表机油温度暂未显示1342仪表板环境温度１５度1343进气温度５４度1344发动机温度９２度1351散热器出口温度７８度1352冷却器控制占空比19.80%1361冷却器控制继电器1暂未显示1362冷却器控制继电器2暂未显示1363附加水泵暂未显示1364风扇后运转暂未显示1371空调输入，空调要求空调低档1372空调压缩机压缩机切断1373高压开关或空调系统压力５bar1374空调数据帡的风扇控制,o.o%1381发动机启动温度，节温器诊断暂未显示1382发动机空气流量平均值暂未显示1383平均车速暂未显示1384状态，节温器暂未显示1391诊断状态的发动机温度，节温器诊断暂未显示1392实际空气质量总和暂未显示1393理论空气质量总和暂未显示1394状态，节温器暂未显示1401油量控制阀关闭角度暂未显示1402油量控制阀打开角度暂未显示1403轨道当前压力暂未显示1404状态，油量控制阀暂未显示1411油轨压力调节暂未显示1412轨道压力系统调节暂未显示1413轨道压力系统1调节暂未显示1414油轨压力实际值暂未显示1421负荷运动阀LBK的实际位置暂未显示1422负荷运动阀LBK的理论位置暂未显示1423负荷运动阀LBK电位计电压偏移暂未显示1424匹配状态，负荷运动阀LBK暂未显示1431发动机转数暂未显示1432相对负荷暂未显示1433负荷运动阀LBK的实际值暂未显示1434BDE操作模式暂未显示规定值720～760转／分80～115℃﹣10～1012345678'''''''X冷却液水温>80度''''''X发动机转速<2000转/分'''''X节气门关闭''''X氧传感器调节正常'''X怠速开关关闭''X空调压缩机关闭'X催化转化器温度达到X故障存储器中无故障代码条件满足=1条件不满足=0720～760转／分13-20%2.9-3.3ms200～400mbar720～760转／分200～400mbar0-3%﹣5～10720～760转／分12.8-14V80～115℃30～70℃720～760转／分15～20%怠速/部分开启/加浓/超速/全部开启720～760转／分15～20%30～70℃0%=0m/100%=10000m720～760转／分15～20%80～115℃0～32768毫升0～65535720～760转／分15～20%0-3%2.2-9.7曲轴转角720～760转／分80～115℃30～70℃2.2-9.7曲轴转角720～760转／分15～20%0-次数0-4.5曲轴转角0-4.5曲轴转角0-4.5曲轴转角0-4.5曲轴转角720～760转／分15～20%0-4.5曲轴转角0-4.5曲轴转角720～760转／分15～20%0-4.5曲轴转角0-4.5曲轴转角0.2-3V0.2-3V0.2-3V0.2-3V720～760转／分15～20%80～115℃43210''''X调节激活'''X传感器操作准备''X传感器加热工作'X空X调节激活1:条件满足0:条件不满足0.1-0.9V-1.6-1.6%-5-5%-5-5%0.1-0.9V15%-20%0.1-0.9V720-760转/分300-400℃0.1-0.9V720-760转/分720-760转/分720-760转/分720-760转/分12.08-14.0V720-760转/分720-760转/分720-760转/分720-760转/分12.08-14.0V720-760转/分怠速/部分开启/加浓/超速/全部开启0-3%12345''''X空调压缩机接通'''X驾驶阶段介入''X空调接通'X后风窗加热接通X前风窗加热条件满足=1条件不满足=0720-760转/分720-760转/分-3-3%12345''''X空调压缩机接通'''X驾驶阶段介入''X空调接通'X后风窗加热接通X前风窗加热条件满足=1条件不满足=0720-760转/分720-760转/分720-760转/分15-20%12-14%83-87%720～760转／分12.8-14伏特0-3%12345''''X空调压缩机接通'''X驾驶阶段介入''X空调接通'X后风窗加热接通X前风窗加热条件满足=1条件不满足=012-14%83-87%14-14%14-14%80-88%0.500-0.560伏特4.400-4.600伏特0.740-0.840伏特0.740-0.840伏特76543210'''''''X刹车灯开关''''''X刹车踏板开关'''''X离合器开关''''X定速巡航(GRA)功能开放'''X ADR功能开放''X主开关状态XX用于CAN的定速巡航状态00 ADR/GRA未激活(未安装)01 ADR/GRA调节状态10过控制状态,驾驶员给了太大油门作为GRA调节11ADR未开放1:调节满足0:调节不满足720～760转／分15-20%-5-5%>50%76543210'''''''X催化转化换器''''''X催化转换器加热'''''X活性碳罐系统''''X二次空气系统'''X空调''X氧传感器老化'X氧传感器加热X废气再循环1:条件满足0:条件不满足76543210'''''''X气缸列1催化转换器''''''X气缸列2催化转换器'''''X LDP''''X TEV'''X加热B1-S1''X加热B1-S2'X加热B1-S1X加热B12-S21=未完成 0=完成76543210'''''''X B1-S1电气''''''X B1-S2电气'''''X B1-S1 偏移窗''''X B1-S2老化'''X B1-S1持续期''X第一列气缸二次空气'X第二列气缸二次空气X B1-S11=未完成 0=完成76543210'''''''X催化转化换器''''''X催化转换器加热'''''X活性碳罐系统''''X二次空气系统'''X空调''X氧传感器老化'X氧传感器加热X废气再循环1:条件满足0:条件不满足76543210'''''''X催化转化换器''''''X催化转换器加热'''''X活性碳罐系统''''X二次空气系统'''X空调''X氧传感器老化'X氧传感器加热X废气再循环1:条件满足0:条件不满足76543210'''''''X B1-S1电气''''''X B1-S2电气'''''X B1-S1 偏移窗''''X B1-S2老化'''X B1-S1持续期''X第一列气缸二次空气'X第二列气缸二次空气X 未使用1=故障 0=无故障720～760转／分15-20%720～760转／分720-760转/分88-99摄氏度,-5-5%76543210'''''''X催化转化换器''''''X催化转换器加热'''''X活性碳罐系统''''X二次空气系统'''X空调''X氧传感器老化'X氧传感器加热X废气再循环1:条件满足0:条件不满足80～115℃76543210'''''''X不可能热机''''''X热机过程完成'''''X未使用''''X未使用'''X至少一个故障''X行驶完成'X驾驶循环完成X MIL灯点亮1=条件满足 0=条件不满足720-760转/分15-20%1.7-2.3毫秒200-400mbar７２０－７６０转／分80～115℃30-70摄氏度1.7-2.3毫秒720-760转/分,-5-5%720-760转/分80～115℃1.7-2.3毫秒0-3%720～760转／分15-20%0-3%15-20%15-20% 720～760转／分。
柴油机上燃用甲醇燃料
为了在柴油机上燃用醇燃料，国内外主要采取了如下措施：1.乳化法就是在燃料被喷入发动机之前，使柴油与醇燃料均匀混合，混合好的燃料经喷油泵、喷嘴被喷入柴油机进行燃烧。
对原柴油机不需进行任何改动，就可以燃用部分醇燃料。
天津大学在80 年代对其进行了相关研究，研究发现在不使用添加剂情况下，柴油－甲醇的混合燃料稳定性较差，容易产生分层现象；甲醇的掺烧比例较小，如果甲醇的掺烧比例达到30％，混合燃料的滞燃期较长，会导致发动机冷启动困难。
山东理工大学采用了添加乳化剂，用机械搅拌的方法制备了柴油甲醇水乳化液，乳化液能够稳定30～50 天。
使用乳化燃料后，发动机的动力性、燃油经济性和排放指标都得到了改善，最高有效热效率比使用纯柴油模式下的高出了2.82%。
而且对原柴油机没有改动。
西安交通大学采用激光全息技术和高速数字摄影技术观察了柴油、甲醇和水乳化液喷雾在高温、高压环境中发生微爆现象的瞬间和全过程。
为乳化液微爆过程的数学模拟提供数学参考。
采用混合燃料法的困难在于乳化剂的价格较高和混合燃料容易产生相离；醇燃料的掺混率高时滞燃期加长，发动机冷起动困难，工作粗暴；发动机在冷起动、暖车及小负荷工作时，HC及醛类排放浓度增加；若往乳化燃料加入助溶剂十六烷值改进剂等物质，因这类物质多是硝基化合物，对发动机的碳烟和NOx排放又十分不利。
2.助燃法由于醇燃料自发着火比较困难，借助某些措施来辅助醇燃料着火燃烧，主要有火花助燃法，这种发动机是在缸内喷射燃料，火花塞和醇喷嘴的位置如图1，形成不均匀混合气，靠火花塞点燃可燃混合气，以火焰传播方式燃烧。
另外，还有热面助燃法和电热塞助燃法，如图2，可以燃用100%甲醇。
但缸盖上不仅安装喷嘴，还要预留出火花塞的位置，结构复杂；火花塞、电热塞、热面受醇的激冷作用，寿命短，可靠性差；低负荷会有失火现象发生，HC、CO排放差。
图1火花点火式图2电热塞加热3.直接压燃法采取适当提高压比、增加十六烷值添加剂、进气加热等措施，可以直接压燃醇燃料。
《甲醇汽车燃料消耗量试验方法》编制说明
《甲醇汽车燃料消耗量试验方法》编制说明（征求意见稿）（一） 工作简况1.任务来源为加快推动甲醇汽车技术标准体系建设，2017年5月26日，工业和信息化部节能与综合利用司在京组织召开甲醇汽车技术标准体系建设座谈会。
会议围绕甲醇汽车技术标准体系建设思路进行了讨论，研究提出了标准体系建设架构，对重点领域标准分类进行了细化。
为加快推动相关标准编制工作，满足甲醇汽车发展需求，会议上提出：将根据标准应用的紧迫程度，按照国家标准、行业标准和团体标准分类推进标准编制工作。
2018年5月22日，甲醇汽车标准预研项目组启动会在天津召开。
与会专家围绕《甲醇汽车燃料消耗量试验方法》、《甲醇燃料发动机技术条件》、《柴油/甲醇双燃料发动机技术条件》等标准的立项草案进行了讨论，就标准的适用范围、要求和试验方法等内容基本达成一致，并提出标准应坚持突出甲醇汽车特殊性原则。
项目组将在充分总结甲醇汽车试点工作经验的基础上，利用1-2年时间完成4-5项甲醇汽车标准的制定工作，并根据政府管理及行业发展需求，不断完善甲醇汽车标准体系，为甲醇汽车产业化发展提供标准化支撑。
2.背景和意义作为低碳含氧燃料，甲醇的生产原材广泛，燃烧清洁，替代石油燃料可以提高燃烧效率。
发展甲醇燃料汽车有利于车用燃料多元化发展，降低机动车污染排放，不仅对改善大气环境、保障能源安全有重要意义，更将促进我国汽车产业转型升级、成为抢占国际竞争制高点的突破口。
工信部在2012年1月30日发布《关于开展甲醇汽车试点工作的通知》（工信部节【2012】42号），先后在山西、上海、陕西、贵州、甘肃5省市10个城市陆续开展甲醇汽车试点工作。
2016年11月份工信部节能与综合利用司巡视员李力在甲醇汽车发展论坛强调将进一步深化甲醇汽车试点、建立完善相关标准体系、积极加强政策引导、探索甲醇汽车发展模式。
2017年12月，工信部、国标委委托全国汽车标准化技术委员会开展《汽车行业节能与绿色标准研究》课题研究，建立甲醇汽车标准体系，支持甲醇汽车的产业化发展，本标准项目为该课题的研究内容之一。
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。
柴油甲醇双燃料技术经济性及可行性分析
中高速柴油机应用柴油甲醇双燃料技术环保升级及其经济性和可行性分析姚春德天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室电话：022-2740 6649，手机：131 **** ****Email：arcdyao@1.概述随着经济的发展，我国的石油需求不断增加，目前的石油进口量已经接近60%，超过国际能源安全线。
根据我国“缺油、少气、相对富煤”的能源资源禀赋，以及汽车工业快速增长的势头，我国的石油对外依存度还将会进一步增高。
石油能源安全的问题也将会逐步扩大。
但是，作为我国重要的化工产品甲醇却有着严重的过剩产能。
甲醇的生产资料广泛。
煤炭、天然气和焦炉气以及生物质都可以生产。
特别是焦炉气生产甲醇是我国一大特色。
我国每年焦炉气资源非常丰富，在生产焦炭过程中产生的大量焦炉气只有部分得到利用，很多被直接排放或放空燃烧，造成极大浪费。
近年来，这种情况逐步得到好转，将开发利用生产甲醇。
现在焦炉气产甲醇的比例已经占到近20%。
我国是国际上最大甲醇生产国，年产甲醇量占全球产量的近一半。
甲醇已具有的产能远超过现有的化工产品需要，产能的冗余将近一半。
过剩的产能给经济结构形成很大的压力。
因此，能否用甲醇替代紧缺的石油，是一个十分值得关注的问题。
甲醇虽然是化工原料，但是也是很好的燃料，不仅因为其含氧、高汽化潜热的特性使其燃烧时十分清洁，而且甲醇常温、常压下是液体，储存运输都十分方便、安全。
更重要的是，甲醇一旦泄露到环境中，可以自然降解。
因而将甲醇应用到内燃机上一直是内燃机追求的目标。
自上世纪80年代以来，内燃机便开始应用甲醇作为替代燃料，目前在用的车辆达15万辆之多，这些甲醇车辆每年替代汽油超过百万吨。
但是，由于甲醇的特性，一直难以在柴油机上应用。
我国柴油消耗量，每年消耗量近2亿吨（2012年和2013年分别达到1.69和1.70亿吨）。
柴油不仅消耗量大，而且排放很差，其排放的炭烟颗粒是对环境空气质量的重要污染源之一。
用甲醇替代柴油，不仅可以减少柴油用量，同时也能够减少污染。
数据采集表
生产厂家
3
运行锅炉
台
4
额定蒸发量
t/h
5
烟气参数
100%负荷
80%负荷
6
分离器入口烟气量
Nm3/h
7
分离器入口烟气温度
℃
8
分离器入口烟气含尘
g/Nm3
9
分离器入口烟气含氧
%
10
分离器入口NOX浓度
mg/Nm3
11
分离器入口CO浓度
mg/Nm3
12
燃料消耗量
Kg/h
13
锅炉出口烟气量
Nm3/h
14
锅炉出口烟气量
m3/h
15
锅炉烟气出口温度
℃
16
锅炉出口NOx浓度
mg/Nm3
17
锅炉出口SOx浓度
mg/Nm3
ห้องสมุดไป่ตู้18
锅炉出口烟尘浓度
g/Nm3
19
期望SOx排放浓度
mg/Nm3
20
期望NOX排放浓度
mg/Nm3
数据采集表
表一、煤质资料
项目
单位
设计煤种
收到基低位发热值Qar
kJ/kg
收到基水份War
(%)
干燥无灰基挥发份Vdaf
(%)
收到基灰份Aar
(%)
收到基碳份Car
(%)
收到基氢份Har
(%)
收到基氧份Oar
(%)
收到基氮份Nar
(%)
收到基硫份Sar
(%)
表二、锅炉主要参数
序号
项目
单位
数值
备注
1
锅炉型号
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车辆使用单位
录入员签名
负责人签名 注：发动机基本数据为厂家说明书提供的数据；试验录入数据中的试点工作启动录入数据为发动机铭牌数据，试点工作结束采集数据为实际检测数 据。
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试点地区编号
制造厂商 所配车型 发动机号 使用燃料 排放等级
型式 缸数 缸径(mm) 行程(mm) 排量(ml) 压缩比
附表4：压燃式甲醇发动机数据采集表
试点地区代码XX试点城市XX年号XXXX试点车辆按乘用车/商用车顺序编号XXXX
发动机基本数据
备注
第 1 页，共 2 页
附表4：压燃式甲醇发动机数W)/转速（rpm) 最大转矩(N•m)/转速(rpm) 外特性最低燃油消耗率（g/kWh）
全部数据录入日期
试点工作启动录入数据
试点工作结束采集数据
备注
抽取试点用车进行发动机台架测试（测 试样本数不少于三台） 抽取试点用车进行发动机台架测试（测 试样本数不少于三台） 抽取试点用车进行发动机台架测试（测 试样本数不少于三台）