DME发动机实用化燃料系统需解决的关键技术

在对比介绍二甲醚(DME)与柴油理化特性及主要差异的基础上,指出了DME在传统柴油机上使用存在的主要问题,并以典型的100%燃用DME发动机燃料供给系统(共轨结构)为例,结合已进行的前期研究工作,提出并分析了该燃料供给系统面向实用化需要解决好的关键技术。     

二甲醚燃料特性及其应用性能试验研究

介绍了二甲醚(DME)的理化特性和燃料特性，分析了DME作为压燃式发动机代用燃料的优点与存在的问题。性能试验结果表明，DME发动机炭烟排放非常低。对于自然吸气DME发动机，在中小负荷工况下，CO排放与柴油机相近，THC排放比柴油机低；但在大负荷工况时，由于混合气形成条件苛刻，燃烧不完全，易造成CO和THC排放较高。采用增压技术有利于降低排放和改善燃料经济性。     

二甲醚-棕榈油混合燃料发动机的试验研究

通过在S195柴油机上进行试验研究,分析了二甲醚-棕榈油混合燃料对柴油机性能的影响.结果表明:使用添加10%～20%二甲醚的棕榈油混合燃料,发动机运转稳定,保持了原机的动力性;混合燃料的油耗率略高于棕榈油;发动机的排放获得了较大程度的改善.与棕榈油相比,2000r/min时,DME10的CO排放最大降幅达53%,DME20达65%;HC排放高于棕榈油,且DME20高于DME10,但DME20的最大值也仅为38×106,仍保持了柴油机HC排放较低的特点;NOx的排放DME10最大降幅达38%,DME20达54%;DME10的烟度值最大降幅达40%,DME20达55%.喷油提前角为18℃A时,能够获得较好的经济性与排放性.     

二甲醚与柴油混合燃料发动机燃烧性能试验

在一台四缸柴油机上进行了二甲醚(DME)与柴油混合燃烧试验.在燃料供给系统中附加二甲醚燃料预混合供给系统,二甲醚通过混合器与空气预混合后随空气进入气缸,柴油由原燃油系统供给.研究结果表明:柴油与二甲醚混合燃烧时,随着二甲醚量的增加,燃烧始点提前,二甲醚早燃现象明显,导致发动机工作粗暴,燃烧性能恶化;在二甲醚中加入30%以上的着火抑制剂(LPG),可以有效推迟着火时间,控制燃烧始点.     

生物质燃料二甲醚与化石燃料生命周期比较分析

利用生命周期评价(LCA)理论,对秸秆制备燃料二甲醚(DME)、柴油和汽油进行了生命周期能源、环境评价,并进行了综合指标比较。结果表明,二甲醚的生命周期能源消耗增加,石油消耗降低;生命周期全球变暖潜力(GWP)、光化学烟雾潜力(POCP)和气溶胶潜力(AQP)降低,酸化潜力(AP)增高。从平衡能源、环境影响方面考虑,生物质基二甲醚作为燃料推广是可行的。     

两用燃料小型点燃式发动机的性能

介绍了将小型汽油机改造为两用燃料发动机使用的一体式比例混合器的结构与工作原理。台架试验表明，应用新研制的混合器使两用燃料发动机在使用汽油燃料时发动机的性能与原机一致；使用LPG燃料时发动机的动力性与原机相当，经济性明显改善，HC和CO排放大幅度降低，但稳态NOx排放恶化。怠速排放优于北京市地方排放法规的限值。     

应用LPG作为小型汽油机代用燃料的试验研究

使用液化石油气（LPG）作为汽油机代用燃料，完成了LPG发动机部分结构参数，燃料供给系统和点火系统的开发，并获取了LPG喷气量MAP图。为此，设计出一套电控系统可对发动机供气量和点火提前角进行全面控制。根据发动机台架试验，证实了优化改造后的LPG发动机的动力性与原机相当，经济性和排放优于原机，有利于城市环境的保护。     

复式燃料发动机的开发研究

介绍了新开发的复式燃料发动机，以１９５柴油机为基本机型，为了使醇类燃料能顺利地应用于原压燃式柴油机，我们采用了“改质”的方法。研究结果表明：复式燃料发动机除了可以使用柴油之外，还可以通过入质的使用甲醇，乙醇及其含水醇类燃料。     

LPG发动机性能优化试验研究

使用液化石油气（LPG）作为汽油机代用燃料,研究了改造后的LPG发动机的性能和排放特性。通过对LPG发动机经济性和排放指标的多目标规划,获取了LPG喷气量MAP图,依据发动机台架试验的结果表明,LPG发动机的动力性有所下降,其主要原因是发动机充气系数降低导致的,但经济性明显优于原机。     

乙醇燃料汔车应重点防备腐蚀和堵塞

所谓乙醇燃料汽车,是指以车用乙醇汽油为燃料的汽车。乙醇汽油是在汽油组分油中,按容积比加入一定比例（10％左右）的变形燃料乙醇,经过混配后形成的一种车用燃料,它是汽油发动机专用的一种新型环保燃料。     

柴油机燃用柴油-二甲醚混合燃料的试验研究

在车用直喷式柴油机上进行了燃用柴油－二甲醚的试验研究。将燃料供给系统作了改动，增加了高压氮气瓶以消除气阻。对供油提前角、喷油压力、柴油－二甲醚比例等参数对柴油机供油及燃料 影响进行了研究。试验结果表明，燃用柴油－二甲醚混合燃料时，柴油机可在宽广的转速和负荷范围内稳定运行，最大爆发压力、压力升高率均低于原机，燃烧滞燃期缩短，预混合燃烧减少，NOx、CO及烟度排放均大大降低，HC排放在高负荷工况低于原机。     

二甲醚发动机的研究与开发

介绍了二甲醚作为代用燃料的性能优势,二甲醚发动机的结构、原理和排放应对措施     

农用柴油—二甲醚发动机喷雾、燃烧与排放性能数值研究

为研究二甲醚作为替代燃料的可行性,本文利用CFD软件对农用柴油机和二甲醚发动机在标定点的缸内燃料喷射雾化、燃烧过程与NOx排放进行了数值模拟研究.结果表明,计算所得的缸内平均压力和放热率曲线与试验值吻合良好.研究发现,柴油的喷雾贯穿距接近于二甲醚的2倍,而二甲醚的喷雾蒸发延迟角比柴油约小2°CA,且二甲醚的蒸发持续期比柴油约短10°CA.同时还发现,与柴油相比,二甲醚燃烧温度分布较均匀,且最高温度比柴油要低,决定了二甲醚发动机燃烧产生的NOx排放比柴油机降低了50%.     

基于AHP的汽车代用燃料综合性能评价研究

目前由于石油资源日益减少,环境污染和温室效应加剧,各种汽车法规越来越严,使得传统内燃机汽车面临巨大的危机。世界各国都在寻找新的替代能源,以解决所面临的问题。为了能够正确、合理选择汽车代用燃料,基于层次分析法(AHP)对几种汽车代用燃料综合性能进行了评价。选取常用的汽车代用燃料甲醇、乙醇、氢气、二甲醚(DME)、液化石油气(LPG)和压缩天然气(CNG)为研究对象。应用层次分析法(AHP)通过构造判断矩阵、进行矩阵一致性检验,从而确定出各级指标对目标层的权重。通过计算这六种汽车代用燃料的综合性能评价值,比较得出氢气是综合性能评价值最高的燃料,是目前比较合适的汽车代用燃料,具有很好的发展前景。     

单缸柴油机燃料的研究

1．概述 液化石油气（LPG）作为柴油机的代用燃料,可以有效的降低发动机的工作噪声、改善发动机的排放性能并调整能源结构,因此LPG在车用发动机上的应用得到了迅速的发展。但LPG在单缸柴油机上的应用研究还较少,我国是单缸柴油机的生产和使用大国,据统计,2001年以来全国单缸柴油机的年产量为720多万台,用途广泛。但由于该类产品成本的限制,无法使用现代发动机的新技术,使得该类产品的排放、工作噪声等性能都较差,国家对江湖、内河水污染方面已提出治理的要求,船舶动力的配套用户也提出了需求,迫切需要性能优良、满足环保的动力装置。对于这些问题,结合国内人们的购买力,在目前的情况下,使用代用燃料是有效和实际可行的选择：（1）使用代用燃料在对原机改动不大的情况下,就可以实现较好的排放性能、燃气经济性和降低工作噪声,可以有效的控制发动机的制造成本;（2）可以调节能源结构,缓解能源危机。     

柴油-天然气双燃料发动机燃料系的控制

介绍了天然气进气管预混合双燃料发动机的燃料供给系统，并对燃料系的控制进行了研究。结果表明，采用机械燃料控制系统时双燃料发动机低负荷性能不理想，采用电子燃料控制系统时双燃料发动机的动力性，经济性，排放性能比原机有所提高，并且使用方便，安全可靠。     

玉米秸秆基二甲醚的生命周期能耗和温室气体排放分析

以生产规模为1000t/a的玉米秸秆气化合成二甲醚系统为例．计算了系统整体能量效率及产生的温室效应。以玉米秸秆气化合成二甲醚系统为主要研究对象,采用常规能源对玉米秸秆气进行转化,使用生命周期分析方法（LCA）对玉米秸秆的生长、收集、压缩、气化及二甲醚的合成和利用等过程的温室效应及能耗进行了分析。结果表明,生产二甲醚的总能耗为产出二甲醚总能量的25％,玉米秸秆固定的二氧化碳为生产和使用二甲醚过程中排放的二氧化碳总量的77％,说明在玉米秸秆气化合成二甲醚及二甲醚的使用过程中存在着温室气体的排放,但与化石燃料相比,仍然有很大的减排作用。     

我国车用代用燃料研发与应用现状

根据我国能源生产和消费的现状，论述了开发车用代用燃料的必要性和紧迫性；介绍了代用燃料的概念及对车用代用燃料的要求；分析了天然气、生物柴油、醇类及二甲醚等适合我国国情的代用燃料的特性、应用现状、发展前景。同时，提出了在推广应用中应注意的问题及其建议。     

火花点火发动机燃用轻油基混合燃料的试验研究

通过理论分析和试验研究,探索出多种比较理想的轻油高辛烷值调合剂,开发了多种以轻油为基础油的火花点火发动机代用燃料。经发动机台架性能对比试验及缸内过程参数分析表明：轻油基混合燃料具有较好的抗爆性,火花点火发动机燃烧过程稳定,可获得与燃用汽油相近的动力性,并且具有较高的热效率;轻油基混合燃料辛烷值较高,可使发动机采用更高的压缩比工作,显著地提高了发动机动力性及经济性,可以作为火花点火发动机的代用燃料。     

车用直喷二甲醚发动机的排放控制试验

对CA498型车用直喷二甲醚发动机采用2种排气再循环（EGR）方案进行试验研究。结果表明，随着EGR率的增加，2种方案都可以降低二甲醚发动机的NOx排放量，其中采用方案2冷EGR时NOx排放量下降显著，EGR率达到20％时，NOx排放量可下降约40％，且二甲醚发动机的热效率无明显下降。在二甲醚发动机上加装氧化型催化反应后处理器的试验结果表明，氧化型催化反应器在所有工况下都可使二甲醚发动机的CO排放量显著下降。试验结果表明采用EGR、氧化型催化反应处理器是控制二甲醚发动机排放的有效措施。