基于经济性和排放性的灵活燃料汽车匹配研究

根据不同混合比甲醇—汽油燃料的燃烧特性,将NEDC循环对应的发动机运行工况进行范围划分,以研究各种燃料在不同特性场范围内的性能。应用整车性能仿真软件建立了装配有甲醇—汽油灵活燃料发动机的模型,对各种配比的混合燃料进行经济性和排放性的模拟计算和分析。研究结果可以作为灵活燃料汽车经济性和排放性优化匹配的依据。     

甲醇-汽油灵活混合燃烧发动机的开发

提出了"甲醇-汽油灵活混合燃烧发动机"的概念。首先设计了可实现燃料独立供给的燃油系统的布置方案。随后,进行了灵活混合燃烧发动机控制系统的开发,运用GT-Power软件建立灵活混合燃料特性场,并对灵活混合燃烧发动机进行了台架试验验证。研究结果表明,发动机采用混合燃料模式工作时,发动机的当量汽油比油耗有明显的改善,除了在低速低负荷时使用M0的工况外,其余各工况的当量汽油比油耗均有不同程度的下降,下降幅度为3%~10%。     

甲醇灵活燃料发动机数值仿真

针对某款1.5L可变进气凸轮正时(Variable Cam Timing,VCT)甲醇灵活燃料发动机的前期开发过程进行了仿真计算。首先进行了原汽油机的模型标定,并考虑到了火焰传播速度,在不改变原机结构的情况下对灵活燃料发动机的性能进行了预测。结果表明,随着甲醇比例的增大,发动机的动力性逐步提高,比油耗(Brake Specific Fuel Consumption,BSFC)也相应提高,但是热效率增大。最后,建立了发动机动力性和经济性的综合评价体系,对M100燃料的节气门全开(WOT)工况进行了基于模型的标定优化。结果表明,耗油率有显著下降,热效率显著提高,优化效果明显。     

车用燃料甲醇汽油知识问答

1.什么是车用甲醇汽油?答:车用甲醇汽油是指在甲醇汽油组分油中,按体积比加入一定比例的变性燃料甲醇配制而成的一种新型清洁车用燃料。2.什么是变性燃料甲醇?答:燃料甲醇是指对生产工业甲醇的工艺调整后,生产的专门用于燃料使用的甲醇,目前主要是将工业甲醇进行改性后作为燃料甲醇使用。其     

车用甲醇燃料的资源可行性与经济效益分析

在介绍车用甲醇燃料及甲醇燃料汽车国内外发展状况及对比分析汽油和甲醇燃料使用费用的基础上,对甲醇用作汽车燃料的资源可行性与经济效益进行了分析,提出了进一步推广及应用甲醇燃料的建议。     

碳平衡法计算甲醇汽车燃料消耗量

甲醇作为重要的车用替代燃料之一,也需要测量和计算燃料消耗量。我国已发布非醇类燃料《乘用车燃料消耗量限值》标准,试验采用甲醇汽车通过底盘测功机检测C0,CO2,HC排放量,根据碳平衡法原理得出甲醇燃料消耗量数学模型。计算燃料消耗量以及甲醇与汽油当量的体积比,并通过体积比直接将排放检测报告中的数据转化成甲醇燃料消耗量。实现了燃料经济性的定量评价。     

甲醇与柴油互溶性试验研究

助溶剂和温度是影响甲醇/柴油混合燃料稳定性的重要因素。对甲醇/柴油混合燃料进行了临界互溶温度测试,得出了掺混甲醇比例、助溶剂比例与临界互溶温度的关系。结果表明,在甲醇/柴油混合燃料中加入一定量的助溶剂可以使其形成稳定且性能良好的替代燃料。对甲醇/柴油混合燃料的成本估算表明,该混合燃料具有良好的市场前景。     

甲醇汽车燃料消耗量的当量比和替代比

简述了碳平衡法原理,并给出了根据碳平衡法得到的甲醇燃料消耗量数学模型。根据甲醇燃料消耗量与相同碳排放的汽油燃料消耗量的计算,得出甲醇与汽油的当量比为2.17。因甲醇汽车燃烧甲醇时的排放低于燃烧汽油,同一台M100甲醇汽车甲醇燃料消耗量与汽油燃料消耗量的比值要低于2.17,即替代比小于且接近于当量比。通过实车检测得出,M100甲醇汽车的甲醇与汽油的替代比在1.9～2.0之间,取1.95较为合适。     

发展我国车用甲醇发动机的实践与思考

介绍了国内外甲醇燃料的推广应用和甲醇燃料发动机的开发研究概况,分析了我国发展甲醇燃料发动机的必要性及其推广应用的前景,指出我国发展甲醇燃料发动机存在的一些问题和需要攻克的关键技术,并从发展策略的角度提出一些建议。     

甲醇代用燃料在乘用车上的应用展望

文章简要介绍了国内外甲醇代用燃料在汽车上应用的历程,从甲醇燃料特性以及在汽车上应用的优缺点进行论述。当前,国内在大力推进甲醇代用燃料的应用,部分省市正在进行甲醇汽车的试点工作,但甲醇代用燃料在乘用车上的应用仍存在一定的局限性。     

甲醇-汽油两用燃料发动机设计

以一台1.5L、直列、四缸、四冲程发动机为基础开发了甲醇-汽油两用燃料发动机,对原发动机的硬件和软件进行了局部修改,选择了比较容易实现的双油箱双油轨结构,设计了甲醇-汽油两用的燃油供给系统、点火系统以及控制软件,实现了发动机汽油起动、暖机,甲醇、汽油之间的自由切换以及甲醇、汽油单独燃烧等功能。对甲醇-汽油两用燃料发动机进行了试验研究,试验表明,在转速变化较大而负荷相对变化较小的工况下适合燃用甲醇。虽然甲醇的消耗量大约是汽油的2倍,但其燃烧热效率比汽油高。     

电控甲醇发动机的开发研究

介绍了对压燃式柴油机X112 0进行改造 ,实施电控燃烧甲醇 (CH3 OH)的试验研究。采用电热塞助燃的方法 ,以使CH3 OH能顺利燃烧 ;根据CH3 OH富氢的特点 ,利用专用设备实现了CH3 OH的随车裂解制造氢。设计了基于单片机控制的电子调速装置 ,代替了传统的机械调速 ,同时开发了一套实时监控系统 ,实现了对电控系统的在线检测和调节 ,并指出了试验研究中存在的主要问题及相应的解决途径     

Performance of a methanol reforming system for a fuel cell powered vehicle and system evaluation of a PEFC system

The fuel cell is an environmentally-friendly power source due to high efficiency and cleanness. Considering safety, tractability and infrastructure, a methanol reformer is a candidate for the supply of hydrogen to fuel cell vehicles. However as CO generated by methanol reformers poisons the platinum catalysts of anodes, the operating conditions were studied in order to minimize the CO emissions from the reforming system. This study tested a methanol reforming system including a steam reformer and preferential oxidizer, established the chemical reaction rates of reforming and CO oxidation and calculated the dynamic changes in CO concentration from the reformer using a newly developed simulator.     

Study of performance improvement in a direct methanol fuel cell

The direct methanol type system consists of simple and compact equipment, and is suited for automobile use. However this system possesses low power density and its internal resistance needs to be reduced. This research investigated characteristics of power output and thermal efficiency in a proton-exchange-membrane fuel cell directly fuelled with methanol solution. Some influences of catalyst amount and separator groove design on power output were also found.     

汽油机掺烧甲醇裂解气试验研究

在1台电喷汽油机上进行了掺烧甲醇裂解气试验研究,设计了甲醇裂解系统,利用发动机高温排气裂解甲醇,并将裂解气送入气缸燃烧,研究了掺烧甲醇裂解气对发动机经济性和动力性的影响.试验结果表明:在管式裂解器中,甲醇裂解的主要产物是H2和CO,体积分数分别为60.7%~64.8%,19.1%~23.1%;汽油掺烧甲醇裂解气会导致发动机输出扭矩降低,发动机当量燃料消耗率下降,热效率增加,甲醇替代比为20%时,不同负荷下当量燃料消耗率均下降6%以上,最大可降低8.8%,有效热效率由原机32.47%提高到35.57%;原机和掺烧裂解气发动机的有效热效率均随过量空气系数的增加而增加,相同过量空气系数条件下,掺烧裂解气发动机热效率比原机高.     

燃油系统参数对分层燃烧甲醇发动机性能的影响

针对1130单缸柴油机研究了喷油嘴油线分布、喷油嘴孔数和喷油嘴针阀开启压力对分层燃烧甲醇发动机性能的影响。试验结果表明，燃油系统参数对分层燃烧甲醇发动机的性能有比较明显的影响。     

甲醇汽油加入防水添加剂的试验研究

分析了M15甲醇汽油在添加防水添加剂和未添加防水添加剂的条件下的储存性能;比较了A,B两种添加剂随温度变化的稳定性;研究了M15甲醇汽油在加入防水添加剂后对非金属材料的溶胀作用。试验结果表明,通过加入防水添加剂,明显改善了M15甲醇汽油的存储性能,并且发现A添加剂具有随温度变化更好的稳定性;通过试验,还筛选出了发动机供油系统中对M15甲醇汽油与添加剂具有抗溶胀作用的零件材料。     

甲醇汽油机怠速稀燃特性的试验研究

为改善传统汽油机怠速稀燃的燃烧与排放特性,在1台加装了电控甲醇喷射系统的汽油机上对燃用汽油(M0)、50%质量比例甲醇汽油(M50)和纯甲醇(M100)3种燃料的发动机的怠速稀燃特性进行了试验研究。试验先后在过量空气系数a=1.1和a=1.3两组稀燃工况下进行,怠速转速稳定在800r/min左右。试验结果表明:添加甲醇后,两组稀燃工况下指示热效率均有所提升;发动机的火焰发展期、快速燃烧期和平均指示压力的循环变动系数随着甲醇比例的增加而降低;甲醇能够显著降低发动机怠速稀燃工况下的HC和NOx排放,CO2排放随着甲醇含量的增加也略有降低。     

柴油机进气预混微量甲醇裂解气的试验研究

在不改变6300ZC柴油机结构和参数的基础上,开发了柴油机进气管预混甲醇裂解气的试验系统,研究了预混微量裂解气时柴油机的燃油经济性与排放特性。研究结果表明,当柴油机进气预混甲醇裂解气的质量分数为2.5%~5.0%时,各负荷下节油率可达5%~8%,综合有效热效率明显提高,且随着裂解气掺烧浓度的增加,油耗呈下降趋势。与原机相比,NOx与炭烟排放大幅度改善,HC排放也有明显降低,CO排放略有上升。在高负荷时,NOx排放可降低37.6%,炭烟排放可降低43.5%。     

改善火花助然甲醇发动机小负荷经济性的研究

小负荷时经济性差，是火花助燃甲醇发动机存在的主要问题。以1130立式水冷直喷柴油单缸机为对象，研究了点火系统、压缩比、喷油嘴油线分布和喷油嘴针阀开启压力等因素对火花助燃甲醇发动机小负荷时经济性的影响，并将之与柴油发动机进行了对比分析。