代用燃料二甲醚的研究现状与前景

从环保与节能的角度分析了柴油机采用新型清洁燃料的重要性,介绍了二甲醚(DME)和其他代用燃料的物理化学特性。总结了近年来对DME氧化和燃烧的化学动力学研究情况,论述了柴油机燃用DME实现无烟化、超低排放的机理。最后分析了柴油机采用DME作为代用燃料时燃油系统的选择和匹配所需要解决的关键性技术问题,讨论了DME发动机进一步研究和发展方向。     

柴油机代用燃料应用现状分析

柴油机因具有热效率高、经济性好、低速大转矩、中大负荷CO、HC排放低、可靠性好和寿命长等特点,而广泛应用于各类汽车上。在欧洲,每年对柴油机的需求量以23%的速度增长,我国对柴油机的需求量也逐年增大。为了缓解能源危机和环境污染,开发柴油机代用燃料已经迫在眉睫。文章分析了柴油机代用燃料生物柴油、二甲醚和天然气的应用现状及特点。     

柴油机燃用二甲醚的现状及发展趋势的研究

主要介绍了作为柴油机的代用燃料三甲醚（DME）的物化特性,论述了柴油机燃用DME实现无烟化,超低排放的机理,阐述了柴油机燃用DME的研究现状及研究方向。     

柴油机的新技术与新燃料

为了减少柴油机对环境的不利影响,阻止全球暖化趋势,同时也出于能源安全的考虑,必须具备各种柴油机创新技术,以改善其热效率,降低有害物排放,并使代用燃料的普及成为可能。介绍了一些为实现创新而采用的新技术和新燃料,包括以往所不能接受的理念,现在也已成为可能。由于在热效率、性能及成本上具有优势,柴油机在未来仍将是主要车用动力。概述了柴油机技术和生物柴油、二甲醚、天然气合成油等代用燃料的发展前景。     

二甲醚／柴油混合燃料在压燃式发动机上的应用

为探索二甲醚/柴油混合燃料作为柴油机替代燃料的应用性能,对D20二甲醚/柴油混合燃料的喷雾特性进行了试验研究;同时,开展了直喷式柴油机燃用二甲醚/柴油混合燃料动力性能、经济性能及排放性能研究。结果表明:在同样的环境背压下,D20混合燃料的油束与柴油相比较,贯穿度有所缩短,喷雾锥角有所增大;柴油机燃用二甲醚/柴油混合燃料时,通过适当调整循环油量,发动机的动力性可以超过原柴油机,最低当量比油耗下降4.5%,烟度指标下降70%以上,NOx排放降低30%~50%;二甲醚/柴油混合燃料是一种能实现高比功率、低排放的石油替代燃料。     

二甲醚发动机发展现状与展望

开发替代燃料是解决我国油气短缺的重要手段。二甲醚(DME)以其优异的特性被普遍视为多用途、多来源的清洁替代燃料。它不仅可以实现无烟燃烧,超低排放,而且价格便宜,原料充足。文中介绍了二甲醚的特性,国内外对二甲醚代用燃料开展研究的状况、开发和应用前景。     

二甲醚

二甲醚（DME）燃料开始引起卡车制造企业的重视。沃尔沃卡车公司和日产公司都在开发使用柴油代用燃料的重型卡车发动机。 采用DME做代用燃料的最大的理由是它具有最高的能量效率，并且二氧化碳和微粒的排放最低。     

代用燃料甲醇与二甲醚的研究进展

文章介绍了代用燃料甲醇与二甲醚的物理化学性质与制备路线，并通过分析燃料的经济性，认为这两种含氧车用替代燃料既可以缓解能源安全问题，还能够降低汽车尾气排放，值得推广。     

柴油机代用燃料排放性能比对试验方案的选择

柴油机在燃用不同燃料时,其动力性能、排放性能、经济性能有很大区别。为研究代用燃料对柴油机排放性能的影响,必须设计出合理的对比试验方案。文中通过对样机燃用不同燃料的实际试验,研究分析各类试验方案的合理性,从而确定柴油机代用燃料排放性能对比试验的方案。     

柴油发动机的代用燃料

代用燃料主要有酒精类、水乳化、气体类等适用于柴油机发动机，就各种主要代用燃料的工作过程，特点等方面进行了分析介绍。     

二甲醚均质压燃模式非常规排放的试验研究

在ZS1100柴油机上进行了二甲醚均质压燃、二甲醚—柴油混合燃料燃烧模式下的非常规排放试验研究。试验结果表明,二甲醚均质压燃非常规排放物主要是甲醛,其排放量主要与负荷变化相关,柴油机能够稳定运行的最大扭矩是20 N.m,混合燃料燃烧时,负荷可达到45 N.m。     

二甲醚燃烧研究的现状及其发展方向

介绍了二甲醚(DME)的物理特性和发动机性能研究概况,指出DME是一种理想的柴油机代用燃料。总结了近年来DME在定容燃烧室和发动机缸内的滞燃期、自燃着火过程和燃烧过程的研究现状;叙述了燃烧过程的理论研究和化学反应动力学的研究状况,从理论上探讨了DME的燃烧过程及其实现超低排放的机理。指出了DME发动机燃烧研究的进一步发展方向。     

生命周期评价及天然气基车用替代燃料的选择

介绍了生命周期评价方法在车用替代燃料选择方面的研究,通过实地考察我国天然气制甲醇联产二甲醚工艺,结合车辆技术,对天然气基代用燃料,包括压缩天然气、甲醇汽油、二甲醚的生命周期能量消耗和温室气体排放进行了评估,并与石油基燃料进行了比较,同时对燃料制备工艺与车辆技术进步所造成的影响进行了讨论。     

煤化燃油在E150型柴油机上的试验研究

以煤化燃油作为代用燃料，采用混合法和双喷射法Ｅ１５０型柴油机上进行了试验研究。试验结果表明，煤化煤油的最高代用率分别是５０％和９０％，发动机工作正常，运转稳定。     

柴油机燃用乙二醇二甲醚—柴油混合燃料的排放试验研究

将乙二醇二甲醚作为一种含氧燃料,与柴油混合配制出不同比例的混合燃料,在1台单缸直喷式柴油机上进行排放对比试验,研究了在柴油中添加乙二醇二甲醚降低柴油机排放的机理,并分析了排放随发动机负荷变化的规律。研究结果表明,在柴油中添加体积分数为10%~20%的乙二醇二甲醚,可使柴油机热效率明显提高,燃烧持续期缩短,在中高负荷条件下,炭烟和CO排放大幅度降低,NOx排放稍有下降,HC排放基本不变。     

二甲醚燃料的发展前景

因为二甲醚(DME)燃料在燃烧过程中不会产生硫化物、碳烟及其他有害物质,同时还具有高十六烷值的优势,因此,人们期待DME成为清洁的新燃料和未来柴油机的代用燃料。DME可以从煤、生物质等多种原料中制取。使用DME燃料的发动机具有优异的环保性能,同时能为解决能源安全保障问题作出贡献。DME燃料已从研发阶段迈向实用化和普及阶段,正展示出其良好的应用前景。     

二甲醚发动机的燃烧与排放研究

在一台2135直喷柴油机上，对燃油供给系统进行了适当的改造，测试了燃用二甲醚发动机的燃料喷射时刻、气缸压力和有害排放，计算分析了放热规律及滞燃期变化规律。研究结果表明，在供油提前角相同的情况下，二甲醚的喷射延迟比柴油长而滞燃期比柴油短，着火时刻落后于柴油；二甲醚的最大放热速率小，而燃烧持续期短；二甲醚发动机接近无烟排放，N0x排放浓度显著低于柴油机。     

车用代用燃料研究及发展趋势

较为详细地介绍了车用代用燃料，即液化石油气（LPG）、压缩天然气（CNG）、醇类燃料、生物燃料、二甲醚（DME）、合成柴油、生物柴油、氢能、电能的物理特性、排放、优缺点、水平现状及发展状况。     

代用燃料对于环保型城市客车发展的意义

主要介绍国产城市客车的排气污染物现状及对未来环保型城市客车发展方向的展望，提出天然气和二甲醚是最有潜力的代用燃料的看法。     

论非石油燃料车用发动机的前景

随着石油的不断短缺及排放标准的提高，代用燃料发动机越来越受到重视。论述了天然气、液化石油气、甲醇、乙醇及二甲醚等代用燃料的优缺点，天然气发动机虽然容易组织完全的燃烧，且CO排放少，但总体来说此发动机缺乏机动性，只适用于局部地区和局部行业。甲醇和乙醇燃料从我国能源多元化和能源安全角度出发，有重大的战略意义，醇类燃料用于汽车没有很大的困难，决策取决于系统分析，甲醚作为压燃式内燃机的燃料有很大的优越性，但要下结论为时尚早。