柴油甲醇組合燃燒在工程機(jī)械上的研究及應(yīng)用.pdf

1、隨著能源與環(huán)境形勢(shì)的日益嚴(yán)峻，節(jié)能減排已成為一個(gè)世界性的熱點(diǎn)問(wèn)題。同樣，我國(guó)作為世界級(jí)的汽車與能耗大國(guó)，2013年的石油表觀消費(fèi)量為5.14億噸，石油進(jìn)口量突破3億噸，對(duì)外依存度達(dá)59.5％，因此，尋找內(nèi)燃機(jī)替代燃料減少石油資源的消耗在我國(guó)顯得尤為重要。甲醇作為一種燃料，在常溫常壓下呈液態(tài)，而且富氧、可再生，早已被證明可以應(yīng)用在內(nèi)燃機(jī)中。尤其是我國(guó)煤炭資源豐富，擁有巨大的甲醇產(chǎn)能，而石油資源緊缺，使得甲醇可以、也有必要成為我國(guó)內(nèi)燃機(jī)替代

2、燃料的理想選擇之一。
　　本課題組提出了柴油/甲醇組合燃燒（Diesel and Methanol Compound Combustion,DMCC）技術(shù)，成功地將甲醇應(yīng)用在柴油機(jī)上，到目前為止已有十余年的經(jīng)驗(yàn)積累。然而，我們過(guò)去的研究主要針對(duì)自然吸氣式與增壓中冷式發(fā)動(dòng)機(jī)；應(yīng)用則主要針對(duì)重型卡車，并未涉及采用增壓非中冷發(fā)動(dòng)機(jī)的非道路工程機(jī)械。因此，圍繞DMCC技術(shù)在工程機(jī)械上應(yīng)用的可行性及對(duì)其工作特性的影響，開展了本課題的研究。<

3、br>　　首先，本課題是在一臺(tái)增壓非中冷的典型工程機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)上進(jìn)行部分改裝，使其能夠使用DMCC技術(shù)。并搭建試驗(yàn)臺(tái)架，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)純柴油與DMCC兩種燃油模式的試驗(yàn)對(duì)比、分析，研究DMCC技術(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響。其次，在臺(tái)架試驗(yàn)得到滿意結(jié)果之后，本課題結(jié)合先前的工作基礎(chǔ)對(duì)礦山運(yùn)輸車與裝載機(jī)進(jìn)行了DMCC技術(shù)的應(yīng)用改裝；并通過(guò)實(shí)際運(yùn)行考察工程機(jī)械使用DMCC的應(yīng)用效果。
　　臺(tái)架研究表明，工程機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)在使用DMCC時(shí)，與純柴油對(duì)比有

4、如下不同：
　　1）在燃燒特性方面，進(jìn)氣溫度更低，平均降幅達(dá)6.2℃；最大放熱率增大，平均增幅達(dá)44.2 kJ/(m3℃A)；爆發(fā)壓力上升，負(fù)荷越大上升越明顯，平均上升0.76MPa，升幅為6.8%。
　　2）在動(dòng)力性方面，外特性扭矩會(huì)出現(xiàn)2.8%的小幅下降；外特性功率與原機(jī)相比最大降幅為5.5kW、平均下降3.3kW，降幅2.1%。
　　3）燃油經(jīng)濟(jì)性方面，甲醇對(duì)柴油的替代率平均能達(dá)30%左右；有效燃油消耗率降低，最