柴油-甲醇组合燃烧发动机排放及后处理技术的研究

《大缸径点燃式甲醇发动机燃烧与排放特性的仿真研究》范文

《大缸径点燃式甲醇发动机燃烧与排放特性的仿真研究》篇一一、引言随着环保意识的增强和能源短缺的压力，对替代燃料的研究已成为当前的重要课题。

甲醇作为一种清洁、可再生的燃料，其燃烧特性和排放性能已成为发动机技术领域研究的热点。

大缸径点燃式甲醇发动机以其独特的结构设计和高能效性能在多种应用领域内被广泛关注。

本论文基于仿真技术，针对大缸径点燃式甲醇发动机的燃烧与排放特性进行深入研究，旨在为发动机的优化设计和改进提供理论依据。

二、仿真模型与方法1. 仿真模型为了对大缸径点燃式甲醇发动机的燃烧与排放特性进行准确的研究，本研究采用多区域模型、流体动力学模型等模型构建仿真体系。

多区域模型主要针对燃烧室内不同区域的温度、压力、物质浓度等进行详细描述；流体动力学模型则主要用于描述缸内气体的流动情况。

2. 仿真方法本研究所采用的主要仿真方法为数值模拟和模型分析。

通过建立精确的数学模型，运用先进的数值模拟软件，对甲醇发动机的燃烧与排放过程进行详细模拟。

同时，通过实验数据对模型进行验证和修正，确保仿真结果的准确性。

三、大缸径点燃式甲醇发动机的燃烧特性1. 燃烧过程分析大缸径点燃式甲醇发动机的燃烧过程主要分为点火、预混合燃烧和扩散燃烧三个阶段。

在点火阶段，通过火花塞产生的高温高压火花点燃甲醇混合气；预混合燃烧阶段，甲醇与空气充分混合后进行燃烧；扩散燃烧阶段，未完全预混合的甲醇与空气在燃烧室内继续进行燃烧。

2. 燃烧特性影响因素大缸径点燃式甲醇发动机的燃烧特性受多种因素影响，包括发动机转速、气门控制、混合气比例等。

在仿真过程中，通过对这些因素的调整和优化，可以有效改善甲醇发动机的燃烧性能，提高热效率。

四、排放特性分析1. 主要排放物分析大缸径点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。

这些排放物的生成与发动机的燃烧过程密切相关，通过优化燃烧过程可以有效降低排放物的生成。

2. 排放特性影响因素及优化措施影响大缸径点燃式甲醇发动机排放特性的主要因素包括发动机转速、负荷、气门控制等。

预混引燃燃烧模式下甲醇比例对防爆柴油机排放的影响

第16卷第30期2016年10月1671 — 1815(2016)30-0221-06科学技术与工程Science Technology and EngineeringVol. 16 No. 30 Oct. 2016©2016 Sci. Tech. Engrg.预混引燃燃烧模式下甲醇比例对防爆柴油机排放的影响郭宇杰朱建军*韩卫苏志伟吴子龙(太原理工大学机械工程学院，太原〇3〇〇24)摘要针对防爆柴油机尾气中排量高，单使用尾气净化装置效果有限的现状，通过在C Y25型柴油机上加装防爆装置，研究了甲醇预混合气聚甲氧基二甲醚（P0D E)引燃燃烧模式下甲醇占能比对防爆柴油机排放的影响。

试验结果表明：随甲醇占能比增加，P M和N O,排放下降，较F-T柴油引燃P M排放最大降幅达70% ;而THC、CO、H C H0排放会随甲醇占能比提高而上升。

甲醇预混合气P0D E引燃燃烧模式可以使防爆柴油机同时有效降低N O,和P M排放。

关键词防爆柴油机预混合引燃甲醇聚甲氧基二甲醚 NO，颗粒物（PM)中图法分类号TK421.5; 文献标志码B防爆柴油机是在普通柴油机的基础上对进、排气系统进行加装防爆排气管、水洗箱等辅助设施的防爆处理，但防爆同时也增加了进、排气系统的流动阻力，降低了充气效率，进而导致防爆柴油机燃烧和排放恶化，尾气中的有害污染物尤以^^和PM (微粒）为甚[1]。

特别是在煤矿井下巷道，由于空间和通风条件有限，有害气体易积聚，造成局部浓度增大，严重威胁井下作业工人的身体健康。

目前降低排放常用的方法是加装尾气净化装置，虽可有效减少排放量，但由于井下工作环境恶劣，严重缩短了净化装置的使用寿命，效果有限。

而采用机内净化措施可更直接地降低防爆柴油机的排放。

国内外学者对此也做了多种探索，如利用EGR 实现低温燃烧，改变供油提前角，研究新型燃烧模式等技术。

这其中，清华大学王建昕，于超，等[^4]提出的汽油预混合气柴油引燃燃烧模式可以实现碳烟和NO.的大幅降低，甚至能实现碳烟零排放。

发动机采用柴油／甲醇组合燃烧的性能研究

发动机采用柴油／甲醇组合燃烧的性能研究
姚春德;程传辉;王银山;李云强;段峰
【期刊名称】《工程热物理学报》
【年(卷),期】2007(28)1
【摘要】分别在增压和自然吸气式高速直喷柴油机上采用柴油／甲醇组合燃烧方式进行研究。

试验结果表明,采用组合燃烧后发动机和纯柴油燃烧发动机相比,尾气中NOx和碳烟排放显著减少,消耗燃料的比能耗降低,组合燃烧用燃料的使用经济性优于原机;仅未燃碳氢和一氧化碳较原机有所增加,但是由于排气温度高于催化转换器起燃温度,可以通过催化转换器将其转化。

【总页数】4页(P169-172)
【关键词】柴油机;组合燃烧;甲醇;排放
【作者】姚春德;程传辉;王银山;李云强;段峰
【作者单位】天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TK421
【相关文献】
1.生物柴油和甲醇组合燃烧对发动机排放性能的影响 [J], 臧继嵩;许文娟
2.甲醇柴油双喷射柴油机性能及燃烧研究——甲醇柴油喷射问隔时间对性能及燃烧的影响 [J], 揭玉苓;金肇骏;朱赓生
3.柴油/甲醇组合燃烧增压共轨发动机的燃烧特性和排放特性 [J], 姚春德;夏琦;陈
绪平;阳向兰;魏立江;刘军恒
4.柴油/甲醇组合燃烧发动机的燃烧特性与排放 [J], 姚春德;段峰;李云强;王银山;程传辉;宋金瓯;姚广涛
5.甲醇柴油双喷射柴油机性能及燃烧研究──甲醇柴油喷射间隔时间对性能及燃烧的影响 [J], 揭玉苓;金肇骏;朱赓生;董元信
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甲醇柴油燃料的应用性能分析研究

甲醇柴油燃料的应用性能分析研究包伟朱庆功陶巍巍（长安大学汽车学院，陕西西安710064）摘要：本文主要从燃料性能、甲醇和柴油的互溶性及车用技术三方面分析研究了发展甲醇柴油掺合燃料的应用性能。

在燃料性能上主要从沸点、气化潜热、十六烷值、气阻以及闪点等方面经行阐述。

车用技术方面主要从压缩比、经济效益、负荷调节及排放污染等方面经行了描述。

最后分析了未来甲醇柴油的研究发展方向。

关键字：甲醇柴油应用性能发展方向Methanol diesel fuel application performance analysis Bao Wei，Zhu Qinggong，Tao Weiwei（School of Automobile, Chang’an University, Xi’an Shanxi 710064, China）Abstrac t :The article analyzed and studied the infeasibility of the development of methanol diesel blended fuel from the fuel performance、the miscibility of methanol and diesel、and vehicle technical. Also it analyzed the research direction of methanol diesel in the future.Key word: methanol diesel application performance development direction前言世界能源危机越来越严重，能源终有一天会枯竭殆尽。

能源燃料价位也大幅度的调整，随着国内油价的上涨，使人们的目光转向了新的能源。

自从甲醇成为内燃机替代燃料，人们就没有停止过对发展甲醇燃料的应用研究。

其主要是以掺混在汽油中的方式应用在点燃式发动机中的。

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。

2021农用改装甲醇发动机的性能研究范文3

2021农用改装甲醇发动机的性能研究范文 0、引言当今甲醇作为公认的清洁替代燃料，人们通过大量的发动机试验对其进行了深入研究。

首先进行过甲醇柴油混合燃料的掺烧试验，对发动机改动不大，但由于甲醇和柴油不相溶，即使添加互溶剂后长时间放置混合燃料稳定性依然不好。

近几年关于进气道喷甲醇、柴油引燃的方式来研究的试验很多，并且在降低有害排放和碳烟取得了很大成绩，对缸内燃烧特性也进行了研究分析，初步了解甲醇替代柴油的机理、此外还有一种甲醇柴油双喷射方式，需要安装两套燃油供给系统，改装复杂，控制、制造难度大，费用高，但节能减排效果非常明显。

因此，无论从能源危机还是日益严格的排放法规的角度考虑，甲醇都体现出它强大的优势。

虽然以上试验研究都是在中、高速柴油机上进行的，对低速单缸柴油机燃用甲醇的研究也很有价值。

农用机械一般都以单缸柴油机为输出动力，在把柴油机改装成甲醇发动机后燃料价格大幅度降低，对农用机械发展有一定帮助。

甲醇很低的十六烷值和较高的自燃温度以及其它理化性质决定了纯甲醇在柴油机中压缩燃烧困难。

因此，采用一种在柴油机缸盖上加装一个电热塞，使发动机运转的过程中一直通电处于加热状态，以提高缸内温度;利用热面点火的方式点火，把一台农用单缸柴油机改装成甲醇发动机，对其进行性能研究。

1、试验设备及方法本试验是在一台1115 单缸柴油机上进行的，分别进行了原机燃用柴油的和改装后燃用 M100 甲醇的性能和排放性的试验研究。

发动机基本参数如表 1 所示。

试验测试设备: 四川诚邦科技有限公司的 ET2000柴油机测试系统，ET2500 智能油耗仪，DW160 电涡流测功机和 AVL DICOM 4000 五组分尾气排放仪。

本试验在一台单缸柴油机缸盖上加装一个电热塞，安装在进排气门中心线靠喷油嘴一侧，不影响其他机构的同时在喷油嘴一侧安装电热塞。

甲醇的低热值很低，仅为柴油的46． 7% ; 但其辛烷值很高，有很好的抗爆性。

甲醇柴油技术

甲醇柴油技术甲醇柴油也就是甲醇柴油混合燃料或者清洁甲醇柴油。

清洁甲醇柴油是指甲醇和柴油按一定比例混合，通过复合助溶剂的作用，使其形成稳定的均相体系，既能克服甲醇发火性差、粘度低的问题，还可以改善燃烧，降低烟度，改善排放。

由于甲醇和柴油差异较大，所以选择合适的助溶剂十分关键，过去通过水相来调整甲醇的闪点，但是现在的国家制定的甲醇柴油的相关标准中对油中水的含量在检验指标中作出了严格的规定，所以要严格控制水的存在。

目前形成甲醇柴油均相体系需要加入的助溶剂量较大，成本较高，甲醇混合比例也比较低。

但是，采用该种方法不需要对现有柴油机作大的改动，就可以获得满意的效果。

清洁甲醇柴油是国标轻柴油中按体积或重量比加入一定比例（15%，50%，90%）的变性燃料甲醇配制而成的一种环保节能燃料。

清洁甲醇柴油其外观为接近于柴油的澄清透明液体，粘度、热值等指标均接近柴油，可替代柴油使用于内燃机柴油机车、工业锅炉、灶炉等领域。

过去市场上的做法是通过胶体表面化学原理的运用，在甲醇柴油助溶剂及配制技术上解决甲醇与柴油难以互溶的技术难题。

也就是将柴油.甲醇互溶剂通过一定的比例进行混合：一是通过助溶剂使甲醇与柴油可以不同比例混溶，且稳定期长；二是该助溶剂能够提高甲醇柴油的热效率，满足发动机的动力需求。

但是以上仅仅是物理调和的过程，在以往的车辆运用中，甲醇的闪点热值稳定性在根本上没有解决，在市场上推行运用中有一定的难度，在车辆运行中显示其动力性能受到一定的影响；咸阳新科通过几年的探索和实的车辆运用，对以前的甲醇柴油的调制方法进行了改进，从根本上解决了甲醇柴油的闪点问题，同时也提高了甲醇的热值和黏度，增加了甲醇柴油的稳定性。

产品特点，首先改变了以往的操作工艺，将甲醇进行改变其性质，提高热值调整闪点和黏度，降低腐蚀性和对橡胶的溶解性，合成为一种类似于柴油的组分，使它和柴油在优种临界状态下的自溶混合，其性质稳定性和柴油一样；其特点如下：1、动力性强：甲醇柴油助溶剂配制过程中，将甲醇进行改性调制为添加剂，从而提高了热值、增强了动力的组分，与同类产品经较，动力性增强。

《EGR对点燃式甲醇发动机燃烧及排放影响的试验研究》

《EGR对点燃式甲醇发动机燃烧及排放影响的试验研究》一、引言随着环境保护和能源需求的双重压力日益加大，汽车行业对于节能减排的追求愈发迫切。

其中，甲醇作为一种可再生、环保的燃料，被广泛关注并应用于汽车发动机中。

然而，甲醇发动机的燃烧过程及排放问题仍需深入研究。

本篇论文将针对EGR（废气再循环）技术对点燃式甲醇发动机燃烧及排放的影响进行试验研究。

二、文献综述EGR技术是通过将发动机的部分废气重新引入进气系统，与新鲜空气混合后再次进入气缸的一种技术。

这种技术可以降低发动机的燃烧温度，减少氮氧化物（NOx）的排放。

在甲醇发动机中应用EGR技术，有望在保证动力性的同时，降低有害排放。

前人研究表明，EGR对点燃式发动机的燃烧和排放具有显著影响。

随着EGR率的增加，甲醇发动机的燃烧过程将发生变化，如燃烧速率、燃烧持续期等；同时，排放中的NOx、碳烟等有害物质也会随之变化。

然而，EGR对甲醇发动机的具体影响程度及规律仍需进一步研究。

三、试验方法本试验采用某型号点燃式甲醇发动机作为研究对象，通过改变EGR率（0%、10%、20%、30%），研究EGR对甲醇发动机燃烧及排放的影响。

试验中，使用先进的发动机测试设备，对发动机的燃烧过程、排放物进行实时监测和记录。

四、试验结果与分析1. 燃烧过程分析随着EGR率的增加，甲醇发动机的燃烧过程发生明显变化。

EGR率的提高使得燃烧速率降低，燃烧持续期延长。

这主要是由于废气中的CO2和H2O具有较高的热容量，使得燃烧过程中的热量损失增加，进而影响燃烧过程。

2. 排放物分析（1）NOx排放：随着EGR率的增加，NOx排放量显著降低。

这是由于EGR的引入降低了燃烧温度，从而减少了NOx的生成。

（2）碳烟排放：EGR对碳烟排放的影响较小，但在高EGR 率下，碳烟排放略有增加。

这可能是由于废气中的某些成分对碳烟生成有一定的促进作用。

（3）其他排放物：除了NOx和碳烟外，EGR对其他排放物如未燃甲醇、CO等也有一定影响。

柴油发动机尾气后处理技术的运用研究

柴油发动机尾气后处理技术的运用研究摘要：近年来，我国经济迅速发展，但与此同时，我国也面临着严重的环境污染问题，这是最严重的问题。

为了解决一系列环境问题，主要是因为内燃机排放量低于标准，政府制定了内燃机排放标准和减少污染。

为此，有关技术人员必须对柴油机进行改造，使其排气符合排放标准。

本文件主要分析了SCR技术在柴油机废气处理方面的现状并分析了未来的趋势。

关键词：柴油发动机；排放；控制技术随着社会的发展和对生产力的需求的增加，柴油发动机已成为越来越受欢迎的重要生产和运输来源。

合理利用柴油发动机运行过程中产生的废气是人类和环境安全的责任这是一个重要的改进柴油机本身。

随着相关标准的提高现有的EGR技术不再符合相关的排放要求SCR技术的传播和应用是科学发展的正确步骤。

1、相关概述SCR基本原则。

这一技术主要用于加热和再生时注射和修复尿素，从而能够处理物质，因此，由于加热，氮氧化物的排放转化为氮和水，以便最终达到既定的排放标准。

该系统包括尿素水箱、各种测量仪器、喷雾器和相关的传感器。

按照排气后工作原则，先将烟道混合，然后再配尿素，喷雾器将尿素溶液喷淋，然后尿素会在高温下分解成氨，然后在催化剂中还原为氮氧化物最后是氮，大量的氨，自然，将转换为氮。

防止泄漏。

这一技术的主要优点是它不会对硫磺敏感，特别是100升。

然后，它的尾矿处理需要5升尿素在水溶液。

该系统主要通过电池满足其基本的电力需求，只有在有电的情况下才能加热；然后，相应的阀门取代空气，以确保气体的化学反应具有一定的空间和时间。

在这一系统中，污染物的排放可减少到最低限度，因此，技术人员应当能够根据系统的基本运行目标和要求合理地操作该系统。

为了明确界定该系统的运作原则，必须提高其运作效率，为了确保符合目前的排放标准。

然而，目前这一技术主要适用于长途卡车，这些内燃机本身费用相对较高，需要大量的安装设施因此难以在某些内燃机上使用。

今后需要简化和整合其设备以确保其在各种运输工具上的使用。

ZH1105W柴油机燃用生物柴油-柴油-甲醇的性能研究

幽
薤
曲轴转角， ℃Ａ
（）ｎｌ５０ｒｉ， Ⅲ ０１７ＭＰａ＝０ｒｎＰ，．７ａ／ａ－
对曲轴转角求导即得到压力升高率；用热力学第利
一
定律求出瞬时燃烧放热率。
∞
１３２排放测试及数据处理．．
汽
石油资源的日益紧缺加快了柴油机替代燃料的
开发与研究；推动柴油机清洁替代燃料的应用是节能减排的工作重点。在中国，甲醚、二液化石油气、
作为柴油机燃料（％体积比例生物柴油）这从某种５，程度上降低了生物柴油的替代性。该文选择高体积比例的生物柴油一柴油（积比各为５％）为基体Ｏ作
应曲轴转角相同，值压力、力升高率及峰值放热率较高。２峰压）Ｍ５和ＭＩＯ的输出功率和扭矩比Ｍ０略低。３）在满负荷速度特性下，Ｍ０相比，与Ｍ５与Ｍ１０碳烟排放明显降低，０排放略有降Ｃ
Ｏ２．
烷值对着火延迟期的影响较小，导致其对燃烧的滞后作用弱化，３种燃料的滞燃期基本相同；故Ｍ５与
Ｍ１０峰值压力、力升高率及峰值放热率明显较高压
翟
．哥Ｏ１恒ＯＯ．索Ｏ１．
— 一
比为１．，量为０９６Ｌ，定功率为ｌ．３ｋ，６５排．９标１０Ｗ