柴油 甲醇双燃料发动机主要参数

甲醇发动机热效率【原创版】目录一、甲醇发动机简介二、甲醇发动机热效率的重要性三、甲醇发动机热效率的优缺点四、提高甲醇发动机热效率的措施五、甲醇发动机热效率的未来发展前景正文一、甲醇发动机简介甲醇发动机是一种使用甲醇作为燃料的内燃机。

相较于传统的汽油或柴油发动机，甲醇发动机在环保、经济和安全性方面具有明显的优势。

因此，甲醇发动机在我国得到了广泛的关注和应用。

二、甲醇发动机热效率的重要性热效率是衡量甲醇发动机性能的一个重要指标，它直接关系到发动机的燃油消耗和排放水平。

提高热效率可以降低运营成本，减少环境污染，从而实现可持续发展。

三、甲醇发动机热效率的优缺点甲醇发动机的热效率相较于传统燃油发动机有一定优势，主要表现在以下几点：1.优点：甲醇的热值较高，能够提供较好的动力性能；甲醇的燃烧产物中，二氧化碳和水的排放量较低，有利于环境保护。

2.缺点：甲醇发动机的热效率相较于传统燃油发动机仍有一定差距，主要受限于甲醇的燃烧特性和发动机技术的局限。

四、提高甲醇发动机热效率的措施为提高甲醇发动机的热效率，可以从以下几个方面入手：1.优化甲醇燃料的性能，提高燃料的燃烧效率。

2.改进发动机的设计和结构，提高发动机的燃烧效率和排放控制水平。

3.采用先进的燃烧技术，如缸内直喷、涡轮增压等，以提高发动机的热效率。

4.完善发动机的控制系统，实现燃烧过程的精确控制，降低热损失。

五、甲醇发动机热效率的未来发展前景随着技术的不断进步和环保要求的日益严格，甲醇发动机热效率的提升将得到更多关注。

未来，甲醇发动机将在以下几个方面取得突破：1.发动机技术的不断进步，将有助于提高甲醇发动机的热效率。

2.甲醇燃料的性能将得到进一步优化，提高燃烧效率。

3.政府对环保产业的支持，将为甲醇发动机热效率的提升提供有力保障。

作者简介：刘靖宇（1976-），男，工程师。

研究方向：船舶设计与研发 王正钧（1983-），男，工程师。

研究方向：船舶设计与研发收稿日期：2020-06-22浅谈甲醇-柴油双燃料船舶燃料系统设计刘靖宇，王正钧（江龙船艇科技股份有限公司，珠海 519000）摘 要：为减少日益严重的船舶排放污染，甲醇作为一种清洁燃料，已被越来越多的用于船舶燃料。

本文主要介绍我司甲醇-柴油双燃料船舶甲醇燃料系统设计要点。

关键词：甲醇；双燃料；系统；设计；船舶中图分类号：U664.16 文献标识码：ADiscussion on Design of Methanol Diesel Dual Fuel Ship SystemLIU Jingyu, WANG Zhengjun( Jianglong Boat Technology Co., Ltd., Zhuhai 519000 )Abstract: In order to reduce the increasingly ship emission pollution, methanol, as a kind of clean fuel, has been used more and more as ship fuel. This paper mainly introduces the main points of the design of the methanol fuel system of methanol diesel dual fuel ships for our company.Key words: methanol; dual fuel; system; design; ship1 前言当今船舶排放污染问题日益严重，绿色环保越来越受到世界各国的重视，相继出台各种法规限制船舶的排放。

继《国际海事组织》IMO 发布船舶“排放控制区”、“硫排放控制区”后，我国也公布了珠三角、长三角、环渤海水域船舶“排放控制区”，并发布了一系列法规规范船舶的排放标准[1]。

甲醇发动机技术手册甲醇作为一种清洁能源，已经被广泛应用于各种领域。

甲醇发动机作为其中重要的一种应用形式，具有许多优点，例如能够有效降低排放物的排放量和提高燃烧效率等。

本手册主要介绍使用甲醇作为燃料的发动机技术，旨在帮助各位了解和掌握甲醇发动机的相关知识和技术，并为甲醇发动机的设计和制造提供参考。

1. 甲醇特性甲醇是一种无色、易挥发、易燃的液体。

它的化学式为CH3OH，分子量为32.04，密度为0.79g/cm³。

甲醇是一种丰富的可再生能源，在很多地方都可以以廉价的价格生产。

此外，与传统燃料相比，甲醇的排放物含量更少，对环境的影响更小。

2. 甲醇发动机的类型根据甲醇的不同使用方式，甲醇发动机可分为直接燃料喷射式发动机和间接燃料喷射式发动机。

直接燃料喷射式发动机将甲醇直接喷入燃烧室中，而间接燃料喷射式发动机则需要一些特殊的设备将甲醇转化为其他气体，如氢气或甲烷，然后再将其喷入燃烧室中。

3. 甲醇发动机的优点与传统燃料相比，甲醇作为燃料有许多优点。

首先，甲醇的燃烧温度低，燃烧时产生的氧化物的数量要少于传统燃料。

其次，由于甲醇的氢/碳比例较高，发动机的燃烧效率更高。

此外，甲醇燃料的成本相对较低，能够为消费者节省一定的支出。

4. 甲醇发动机的缺点与优点相对应的是甲醇发动机的缺点。

首先，甲醇燃料的组成不太稳定，容易造成燃烧不完全、积炭和其他问题。

其次，甲醇在低温环境下的挥发性不够好，会对发动机的启动和运行造成影响。

同时，甲醇的储存和运输也存在一定的技术难度和风险。

5. 甲醇发动机的应用前景虽然甲醇发动机存在一些缺点，但其在环保和经济性等方面的优点越来越被人们所认识和重视。

未来，随着技术的不断发展和创新，甲醇发动机的应用前景将会不断拓展。

目前，一些国家和地区已经开始建设甲醇燃料供应基础设施，探索甲醇发动机的广泛应用，未来也将会有更多的人们选择和信赖甲醇作为清洁能源的首选。

结语甲醇发动机技术手册通过讲解甲醇特性、甲醇发动机类型、甲醇发动机的优缺点和应用前景等方面的知识，为读者提供了全面深入的了解和学习甲醇发动机的机会。

国内外甲醇发动机参数
甲醇发动机类型多样，包括直列四缸、V型六缸等。

排量一般
在1.0升到3.0升之间，不同车型有所不同。

最大功率和最大扭矩
也因车型和发动机类型而异，但一般来说，甲醇发动机的动力性能
与传统汽油发动机相当。

燃油消耗方面，甲醇发动机通常比传统汽
油发动机更为节能，这也是其受到关注的原因之一。

至于排放标准，甲醇发动机通常能够满足当地的排放标准要求，且在一定程度上能
够降低有害气体排放。

需要注意的是，甲醇作为一种新型的替代燃料，其在发动机参
数方面的表现可能会受到技术和市场发展的影响，因此这些参数可
能会随着时间的推移而有所变化。

同时，甲醇作为一种新型燃料，
其在使用过程中可能会存在一些新的问题和挑战，需要进一步的研
究和改进。

总的来说，甲醇发动机的参数是一个值得关注和持续关
注的领域，随着技术的不断进步，相信甲醇发动机会在未来发展的
更加成熟和完善。

柴油/甲醇发动机的燃烧与排放特性摘要：甲醇是内燃机较理想的替代燃料之一。

在柴油机上燃用甲醇能有效地降低碳烟和NOx的排放，因此，柴油机燃用甲醇的技术得到了人们广泛的重视。

本文对一台高速直喷式柴油机采用柴油/甲醇组合燃烧方式及其纯柴油燃烧方式的燃烧特性及排放特性进行了研究。

试验结果表明，和纯柴油模式相比，柴油／甲醇组合燃烧模式的动力性和经济性都有所提高，排气温度有所下降；NOx和碳烟排放下降幅度较大。

但是，HC和CO排放增加较多，微粒比排放量也有所增加。

关键词：柴油机；甲醇；组合燃烧；燃烧特性；排放Abstract:The methanol-fueled diesel engine Call considerably depress smoke density and Oxides of Nitrogen (NOx) emissions．Therefore．the investigation of diesel engines fuelled with methanol has been attended. In this study, methanol was pre-mixed in the intake manifold of a diesel engine, and the combustion characteristics and emissions of the compound combustion were investigated. The experimental results indicated that the DMCC engine is superior to the diesel engine in performance and economy and exhaust gas temperature decrease. NOx reduction and smoke density reduced, however, HC, C0 and PM emissions increase.Keywords: diesel; methanol; compound combustion; combustion characteristics; emissions随着汽车工业的发展，世界汽车年产量已达5000余万辆，我国在2005年将达到600万辆，汽车保有量增长很快，2000年达到1608.9万辆[1]，汽车排出的大量废气污染在严重地威胁着人类的生态环境。

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。

太原理工大学硕士毕业论文２）相对０拌柴油，Ｆ．Ｔ柴油的滞燃期缩短，是由于Ｆ．Ｔ柴油具有很高的十六烷值，着火性能好，着火点提前，导致滞燃期短于傩柴油【５８１。

另外，低负荷时这种关系更加明显是由于低转矩时，气缸内的温度较低，滞燃期受缸内温度的影响更大。

在转速为１６００ｒ／ｍｉｎ，低负荷时，Ｆ．Ｔ柴油的平均降幅为１８％，中高负荷时平均降幅为１１％。

在转速为２４００㈨，低负荷时，Ｆ．Ｔ柴油的平均降幅为２２％，中高负荷时平均降幅为１２％。

３）相对Ｆ．Ｔ柴油，滞燃期随着混合燃料中甲醇含量的增加而增加，这是因为甲醇的理化特性所导致：甲醇的十六烷远低于Ｆ．Ｔ柴油，因此混合燃料的十六烷值降低，而且甲醇的汽化潜热大，混合燃料蒸发过程中吸收的热量多，降低了压缩过程中的缸内温度。

混合燃料中甲醇含量越多，这两个方面的作用越明显，故滞燃期随着甲醇含量的增加而增加。

在低负荷滞燃期增加幅度变大的原因也是因为低负荷时，气缸内的温度较低，温度的影响作用更明显。

在转速为１６００ｒ／ｍｉｎ，低负荷时，Ｍ５Ｆ、Ｍ１０Ｆ及Ｍ１５Ｆ的平均增幅依次为１１％、２０％及２３％；中高负荷时平均增幅依次为：１．８％、７％及７．３％。

在转速为２４００ｒ／ｍｉｎ，低负荷时，Ｍ５Ｆ、ＭｌＯＦ及Ｍ１５Ｆ的平均增幅依次为２０％、２４％及３１％：中高负荷时平均增幅依次为：６％、１０％及ｌＯ％。

３．２．２主燃持续期变化分析在负荷特性试验中，利用缸压传感器６１２５Ｂ、缸压电荷放大器４６１８Ａ２及燃烧分析仪ＤＥＷＥ．８００．ＣＡ．ＳＥ记录了发动机不同转矩下的缸压曲线。

根据何学良在《内燃机燃烧学》中的介绍，本文定义主燃期为燃烧始点到燃烧温度峰值点的相位差。

缸内最高温度对应的曲轴转角直接根据缸内压力、燃料组分及气体状态方程计算。

（ａ）１６００ｒ／】ｎｉＩｌ（ｂ）２４００ｒ／ｍｍ图３—２甲醇／Ｆ－Ｔ柴油混合燃料对柴油机主燃持续期的影响Ｆｉｇ．３－２Ｅ虢ｃｔｏｆｄｉ腩ｒｅｎｔｐｒｏｐｏｎｉｏｎａｌｍｅｔｈ锄０１锄ｄＦ－ＴｄｉｅｓｅｌｂｌｅｎｄｓｏｎＭａｍｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｄｕｒａｔｉｏｎ。

柴油机燃用甲醇-柴油混合燃料燃烧特性的试验研究李永冰1,王沛禹1,刘晓辉2(1.日照职业技术学院,山东日照　276826; 2.山东交通职业学院,山东潍坊　261206)摘要:在一台ZS195型柴油机上研究了M0,M10,M20和M30甲醇/柴油混合燃料对柴油机性能的影响。

试验结果表明,在柴油机参数不变的情况下,随着甲醇添加比例增加,柴油机的动力性有所下降,燃油经济性变化不大,柴油机烟度和CO 的排放量都明显降低,NO x 排放在M10时略有增加,在M20,M30时下降10%左右。

HC 的排放量有所增加。

关键词:柴油机;甲醇;发动机性能中图分类号:TK421.5 文献标识码:A 文章编号:1006-0006(2009)04-0076-02Te s t S tudy o n Com bu s ti o n C ha rac te ris ti c s o f D i e se l Eng i ne Fue l edw ith M e thano l-d i e se lM i xed Fue lL I Yong 2bing 1,WAN G Pei 2yu 1,L I U X iao 2hui2(1.R izhao Polytechnic,R izhao 276826,China;2.Shandong Trans port Vocati onal College,W eifang 261206,China )Ab s tra c t:The paper studied the effect of M0,M10,M20and M30methanol/diesel m ixed fuel on ZS195dieselperf or mance .The results show that with the adding of methanol,the engine ’s power perfor mance decreases;fuel economy changes slightly;diesel s moke and CO e m issi ons have decreased significantly;NO x e m issi on are more atM10,but are reduced about 8%atM20,M30;HC em issi ons are increased when the engine para meters re main unchanged .Ke y wo rd s:D iesel;Methanol;Engine perfor mance 柴油机具有动力性好、热效率高等优点,广泛应用于工程机械和货运车辆,缺点是排放烟度高[1～4]。

船用甲醇动力内燃机1. 产品概述船用甲醇动力内燃机是一种以甲醇为燃料的内燃机，专门用于船舶的动力系统。

它采用先进的燃烧技术和高效能量转换系统，具有环保、高效、可靠等特点。

该内燃机能够将甲醇直接转化为动力，从而减少对传统石油能源的依赖，降低排放物的产生。

2. 产品型号本文介绍的产品型号为METHANOL-1000。

2.1 技术参数•发动机类型：四冲程、水冷、直喷式•缸数：4缸•排量：1000cc•最大功率：100马力•最大扭矩：120牛·米•点火方式：电子点火•进气方式：涡轮增压2.2 主要特点和优势2.2.1 环保节能船用甲醇动力内燃机采用甲醇作为主要燃料，相比传统柴油或汽油发动机，其排放物含量更低。

甲醇燃烧后产生的二氧化碳和氮氧化物排放量较低，对大气环境污染较小。

此外，甲醇可通过生物质发酵或合成提取，具备可再生的特性。

2.2.2 高效经济船用甲醇动力内燃机采用先进的燃烧技术和高效能量转换系统，能够将甲醇的能量充分释放并转化为动力输出。

相比传统内燃机，其燃料利用率更高，能够降低船舶运营成本。

2.2.3 可靠稳定船用甲醇动力内燃机经过严格的设计和测试，具备良好的可靠性和稳定性。

其关键部件采用耐腐蚀、高温抗压材料制造，具有较长的使用寿命。

同时，在设计中考虑到了恶劣海洋环境下的工作条件，并进行了相应优化，确保发动机在各种情况下都能正常运行。

3. 工作原理船用甲醇动力内燃机采用四冲程循环工作原理。

主要包括进气、压缩、燃烧和排气四个过程。

3.1 进气过程在进气过程中，活塞下行，气门开启，使混合气通过进气道进入燃烧室。

甲醇燃料经过喷油器喷入燃烧室，与空气混合形成可燃混合物。

3.2 压缩过程在压缩过程中，活塞上升，压缩可燃混合物。

此时，活塞上方的火花塞发出火花点火，引发可燃混合物的自燃。

3.3 燃烧过程在燃烧过程中，可燃混合物快速自燃并爆发性地燃烧释放能量。

此时，活塞被推动向下运动，并通过连杆传递动力到曲轴上。

船用甲醇柴油发动机系统结构
船用甲醇柴油发动机系统通常包括以下几个主要部分：
1. 发动机：船用甲醇柴油发动机是核心部件，它负责将燃料转化为动力。

发动机的设计通常基于柴油发动机，但配备有适应甲醇燃料的燃烧系统。

该发动机可通过燃烧甲醇或混合甲醇与柴油油料来提供推进力。

2. 燃油供应系统：该系统包括甲醇和柴油的供应部分。

甲醇供应系统通常由甲醇储罐、输送系统和喷油器组成。

柴油供应部分类似于传统柴油发动机的燃油供应系统。

3. 冷却系统：船用甲醇柴油发动机需要一个冷却系统来控制发动机的温度，并确保其正常运行。

该系统通常包括水冷循环系统和散热器等部件。

4. 排放系统：船用甲醇柴油发动机的排放系统用于处理废气和颗粒物的排放。

它通常包括排气管、催化转化器和颗粒捕捉器等部件。

5. 控制系统：控制系统负责监控和调节船用甲醇柴油发动机的运行。

它包括传感器、电子控制单元和相关软件，用于监测和控制发动机的燃料供应、燃烧过程和排放控制等方面。

6. 辅助系统：辅助系统为船用甲醇柴油发动机提供必要的支持和服务，例如润滑系统、启动系统和电力系统等。

以上是船用甲醇柴油发动机系统的一般结构，实际系统的配置可能因不同的船舶类型和使用需求而有所不同。

车用甲醇柴油免费咨询热线:152699193860 QQ:806162905车用柴油和车用甲醇柴油指标对比国标车用柴油标准车用甲醇柴油指标项目0# 项目0# 氧化安定性≤2.5 氧化安定性≤2.5 硫含量≤0.0035 硫含量≤0.001 10%蒸余物残炭≤0.3 10%蒸余物残碳≤0.1 灰分≤0.01 灰分≤0.001 铜片腐蚀≤1 铜片腐蚀≤1水分≤痕迹水分≤痕迹机械杂质≤无机械杂质≤无润滑性≤460 润滑性≤455 多环芳烃含量≤11 多环芳烃含量≤11运动粘度 3.0-8.0 运动粘度 3.0-8.0 凝点≤0 凝点≤0 冷滤点≤4 冷凝点≤4闪点≤55 闪点≤50十六烷值≤49 十六烷值≤45 密度0.84-0.85 密度0.84-0.85 脂肪酸甲酯≤0.5 脂肪酸甲酯≤0.5 50%回收温度300 50%回收温度30090%回收温度355 90%回收温度35595%回收温度365 95%回收温度3651、在室温为35℃的情况下，发动机使用甲醇/柴油混合燃料冷启动及热启动性能良好，都能一次性启动成功。

2、在原柴油机结构及参数都未变动的情况下，使用甲醇柴油及0#柴油时的总功率特性对比试验表明，在柴油机额定转速2800r/min 时，使用0#柴油的最大功率为90.2KW,使用甲醇柴油的最大功率为86.9KW,平均下降3.84%。

3、柴油机使用0#柴油及甲醇柴油时的最大扭矩分别为352.4Nm/1800r/min和322.4N·m/1800r/min。

4、从总功率特性上看，柴油机使用0#柴油和甲醇柴油时的最低油耗分别为260.07/KWh和294.20/KWh。

如将甲醇柴油的油耗量按等热值计算成当量柴油,那么柴油机使用甲醇柴油的当量油耗（或比能耗）将接近使用0#柴油时的水平。

5、柴油机使用甲醇柴油时的有害排放物明显比使用0#柴油时低，CO下降幅度为71%—86%，平均下降79.4%；CO2下降幅度为6.1%—9.8%，平均为8.1%；NOX下降幅度为13.2%—58.0%，平均31.3%；稳定转速下尾气烟度下降幅度为78.8%—91%，平均85.9%；自由加速时烟度下降51.8%；噪音比使用0#柴油略有增加。

甲醇-柴油混合燃料的燃烧特性研究徐斌;潘永方;吴健;马志豪;范晨阳【摘要】通过试验研究,分析了小比例甲醇-柴油混合燃料对直喷式柴油机燃烧特性的影响.结果表明:在相同的平均有效压力和转速下,相比于纯柴油,甲醇-柴油混合燃料滞燃期延长,燃烧持续期缩短,缸内最大爆发压力、最大压力升高率及最高平均燃烧温度上升；甲醇-柴油混合燃料与纯柴油放热规律相似,最大瞬时放热率比纯柴油大,且峰值所对应的时刻滞后；混合燃料预混燃烧部分比柴油略大,燃烧放热重心向上止点后偏移.【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2012(034)002【总页数】4页(P222-225)【关键词】甲醇;柴油;混合燃料;燃烧特性【作者】徐斌;潘永方;吴健;马志豪;范晨阳【作者单位】河南科技大学车辆与动力工程学院,河南洛阳471003;河南科技大学车辆与动力工程学院,河南洛阳471003;河南科技大学车辆与动力工程学院,河南洛阳471003;河南科技大学车辆与动力工程学院,河南洛阳471003;河南科技大学车辆与动力工程学院,河南洛阳471003【正文语种】中文【中图分类】TK421+.260 引言随着石油资源的日益匮乏和全球环境的不断恶化,寻找及开发一种资源丰富、经济可行的发动机代用燃料意义重大。

甲醇是一种可再生的含氧清洁燃料,它可以从煤、天然气或生物质等原料中制取，凡是可以得到CO和氢气的原料都可以合成甲醇，生产甲醇的工艺也比较成熟，具有十分广阔的应用前景。

实现甲醇在柴油机上的燃用，有利于排放特别是碳烟排放的改善。

由于甲醇物化性质与柴油差别较大,在柴油中掺烧甲醇比汽油困难，因此对其在柴油机上的应用研究工作还有待深入,对柴油机燃烧特性影响的结论尚需探讨。

目前，在柴油机上燃用甲醇的方式主要有甲醇与柴油直接混合[1-2]、甲醇与柴油缸内双喷射[3-4]以及甲醇进气管低压喷射柴油缸内引燃双燃料燃烧方式等[5-6]。

其中，甲醇与柴油直接混合方式对发动机结构变动小，使用成本低，易于推广使用，具有较好的应用前景。

贵州鑫汇天力柴油机成套有限公司船用双燃料发动机主要技术规格表1发动机型号GC6138AZLSCzGC6138AZLSCzfGC6138AZLSCz-1GC6138AZLSCzf-1GC6138AZSCzGC6138AZSCzfGC6138ASCzGC6138ASCzf6135AZLSCa6135AZLSCaf6135AZSCa6135AZSCaf6135ASCa6135ASCaf4135ASCa4135ASCaf型式直列、水冷、增压、中冷直列、水冷、增压直列、水冷直列、水冷、增压、中冷直列、水冷、增压直列、水冷燃烧室型式“ω”形直接喷射式缸数 6 4 缸径㎜138 135 活塞行程㎜163 150 压缩比17 17 14 17 活塞总排量L 14.6 12.9 8.6 额定转速r/min 1500额定转速时活塞平均速度m/s 8.2 7.5 额定功率kW 220.6 250 183.8 128.6 176.5 147 105.2 69.8 超负荷功率kW 242.7 275 202.2 141.5 194.1 161.8 115.7 76.8 额定功率平均有效压力MPa 1.23 1.39 1.02 0.72 1.16 0.97 0.69 0.69 纯柴油额定功率燃油消耗率g/KWh210 210 220 229 228.5 229 236 236双燃料额定功率燃料消耗g/KWh柴油52.5 52.5 55 57.3 57.1 57.3 59 59 天然气189 189 198 206.1 205.7 206.1 212.4 212.4额定功率机油消耗率g/KWh ≦2.04（磨合后）≦2.4（磨合后）发火次序1-5-3-6-2-4 1-3-4-2 曲轴旋转方向（面向飞轮端）逆时针冷却方式开式水冷却起动方式24V电起动发动机净质量kg 1360 1320 1280 1250 1200 1160 870外形尺寸（长×宽×高）mm 1635×752×1445 1635×752×12301519×804×1451428×797×12301198×777×1188注：双燃料额定功率燃料消耗率是按天然气75%的替代率核定，允许有±5%的偏差，此时柴油与天然气按1：1.2的比例互补。

潍柴动力甲醇发动机效率文章标题：探索潍柴动力甲醇发动机的卓越效率导语：在如今迅猛发展的汽车工业中，节能减排成为了关键词之一。

潍柴动力的甲醇发动机凭借其卓越的效率和环保特性，在行业内引起了广泛关注。

本文将从深度和广度两个方面，全面评估潍柴动力甲醇发动机的性能和优势，令我们对其更为深入的了解。

1. 潍柴动力甲醇发动机的简介潍柴动力是中国领先的发动机制造企业，其甲醇发动机以其高效能、低碳排放的特点而闻名。

甲醇发动机相比传统燃油发动机具有更高的压缩比、更低的燃料成本和更少的污染排放。

潍柴动力还不断进行创新和研发，以提高甲醇发动机的性能和可靠性。

2. 潍柴动力甲醇发动机的高效能甲醇发动机以其独特的燃烧方式和设计理念，实现了更高的热效率和燃烧效率。

它能够充分利用燃料的能量，使其转化为有效的动力输出。

与传统燃油发动机相比，甲醇发动机具有更低的燃油消耗和更高的功率输出，使车辆行驶更加经济高效。

3. 潍柴动力甲醇发动机的低碳排放在当前环保意识不断提升的社会背景下，低碳排放成为汽车发展的重要考量因素。

潍柴动力甲醇发动机的使用可以显著降低尾气排放，其中CO₂排放可以减少约30%。

甲醇作为一种可再生燃料，其使用还可以进一步减少对化石能源的依赖，有助于环境的持续改善和生态环保。

4. 潍柴动力甲醇发动机的应用领域潍柴动力的甲醇发动机广泛应用于不同领域，如公交车、物流车辆和重型卡车等。

其高效能和低碳排放的优势使其成为提高能源利用效率和保护环境的理想选择。

甲醇还具有较高的可调节性和可混合性，可以与其他燃料如天然气、生物燃料等混合使用，提供更广泛的应用场景。

5. 潍柴动力甲醇发动机的未来展望随着能源问题和环境问题的愈发突出，潍柴动力的甲醇发动机有着良好的发展前景。

未来，潍柴动力将继续加大研发投入，不断改进甲醇发动机的技术和性能，使其更适应不同的应用场景。

潍柴动力也将积极推动甲醇发动机在国内外市场的普及和应用，为全球汽车行业的可持续发展做出贡献。

甲醇-柴油双燃料发动机微粒数量排放特性张春化;孟蓉歌;陈妮;马煜琛【摘要】[Objective]To reduce the exhaust nucleation mode particle number of methanol-diesel dual-fuel (DMDF)engines.[Method]Tests on the effects of the co-combustion ratio (CCR),pilot diesel injec-tion timing and load ratio have been conducted on a DMDF engine modified by an electrically controlled common-rail diesel engine.[Result]Both PNA and PNN decrease significantly with the increase of CCR while the geometric mean diameter shows opposite trend.As the inj ection timing is advanced,the PNT de-creases,but when CCR is relatively high the particle distribution is bimodal and the PNN increases obvi-ously.PNN,PNA and the geometric mean diameter all increase with the increasing loadratio.PNN at low loads is much higher than that of medium and high loads.[Conclusion]Both the increasing of CCR and ad-vancing of diesel injection timing are beneficial for the decrease of PNN,and when the CCR is large the ad-justing of injection timing is important in order to prevent the sharp increase of PNN.%[目的]为减小甲醇-柴油双燃料发动机排放微粒中核模态粒子的数量(nucleation mode particle number, PNN).[方法]在 1 台由电控高压共轨柴油机改装的甲醇-柴油双燃料发动机上分别进行了甲醇掺烧比(co-combus-tion ratio,CCR)、引燃柴油喷射正时与负荷率特性试验.[结果]随着掺烧比的增大,核模态与积聚态微粒数量(ac-cumulation mode particle number,PNA)均明显减小,生成微粒几何平均直径减小;引燃柴油喷射正时提前可减小生成微粒的总数量(total particle number,PNT),但掺烧比较大时提前柴油喷射正时粒径分布出现"双峰"现象,PNN大幅增加;增大发动机负荷率,PNN与PNA均有所增加,粒子几何平均直径增加,小负荷时生成的 PNN明显高于中大负荷.[结论]提高掺烧比与提前引燃柴油喷射正时有利于减小PNN的生成,但当掺烧比较大时应注重柴油喷射正时的调节以防止PNN显著增加.【期刊名称】《甘肃农业大学学报》【年(卷),期】2018(053)003【总页数】7页(P173-179)【关键词】甲醇-柴油双燃料;核模态微粒数量;总微粒数量;几何平均直径【作者】张春化;孟蓉歌;陈妮;马煜琛【作者单位】长安大学汽车学院,交通新能源应用与汽车节能陕西省重点实验室,陕西西安 710064;长安大学汽车学院,交通新能源应用与汽车节能陕西省重点实验室,陕西西安 710064;长安大学汽车学院,交通新能源应用与汽车节能陕西省重点实验室,陕西西安 710064;长安大学汽车学院,交通新能源应用与汽车节能陕西省重点实验室,陕西西安 710064【正文语种】中文【中图分类】U464柴油机排放的微粒尺寸约为100 nm，数量浓度约为107-108个/cm3[1-2].研究发现柴油机排放颗粒物直径越小其危害越大[3-4].甲醇-柴油双燃料燃烧能够有效减小柴油机颗粒物的生成，甲醇-柴油双燃料发动机的燃烧及排放特性目前已有大量的理论与试验研究[5-6]，但关于甲醇-柴油双燃料燃烧生成颗粒物的分布特性及影响因素的研究目前还尚不多见.Agarwal等[7]通过试验发现，高喷射压力下柴油喷射正时提前微粒数量有所降低，但在较低喷射压力下推迟柴油喷射正时，微粒数量先增大后减小.Li等[8]研究了柴油喷射正时与废气再循环率(EGR)对柴油机生成微粒数量的影响，结果发现随着柴油喷射正时的推迟，PNN先减小后增加，PNA先增大后减小.Geng等[9]将1台6缸增压中冷电控单体泵进行了改装，采用进气管喷射甲醇实现柴油甲醇二元燃料燃烧，研究发现中小负荷时，甲醇柴油双燃料燃烧生成的微粒数量与质量浓度随甲醇替代率的增加明显减小而高负荷时增加替代率微粒浓度有所增加.Dou等[10]基于1台4缸增压直喷柴油机，采用进气歧管甲醇喷射方法实现甲醇柴油双燃料燃烧研究了排气管长度、进气温度与EGR对生成微粒数量的影响，结果发现排气管长度增加时PNN会明显增加而PNA变化不大.姚春德等[11]在1台4缸增压中冷柴油机上采用甲醇柴油双燃料模式，研究了甲醇替代率与柴油氧化催化转化器耦合微粒转化器后处理装置对发动机排放微粒数量与粒径分布的影响.试验结果表明，随着甲醇替代率的增加，PNN显著降低，而PNA基本保持不变.甲醇不含C-C单键，C/H相对较小，因此随着甲醇替代率的增加柴油-甲醇双燃料燃烧排放的烟度与微粒数量应减小，但由于柴油引燃时刻与发动机运行工况的不同，甲醇-柴油双燃料发动机燃烧排放的微粒数量及分布会呈现不同的特点.因此，本文拟在1台由电控高压共轨柴油机改装的甲醇-柴油双燃料发动机上实现甲醇多点喷射，研究甲醇掺烧比、引燃柴油喷射正时与发动机负荷率对生成微粒直径分布及数量的影响.1 试验装置及方法1.1 试验装置和燃料试验用双燃料发动机由为1台6缸、四冲程、增压中冷、电控共轨、直喷式柴油机改装而成.其主要参数如表1所列.为了实现双燃料发动机甲醇多点喷射，在原发动机上加装1套甲醇供给系统，包括甲醇箱、甲醇滤清器、甲醇泵、醇轨，并在进气歧管上每缸安装了1个甲醇喷射器.试验装置如图1所示.纯柴油与甲醇-柴油双燃料的模式切换、共轨压力、甲醇及柴油的喷射控制均由自主开发的32位双燃料发动机控制器和对应的上位机软件实现.排气由TSI 3938L72型扫描电迁移率粒径谱仪对生成的微粒数量进行采集统计.TSI 3938L72包括3332气溶胶稀释器，3772粒子计数器与3082静电分级器.3332稀释倍数设为100，3938L72所测粒径量程为2.5～1 000 nm，试验设定测试范围为8.06～327.8 nm.粒径谱仪总采样时间为134 s，包括扫描时间120 s，恢复时间4 s与静化时间10 s.排气进入3938L72的进气流速为0.96 L/min，鞘气流速为9.1 L/min.表1 发动机主要参数Table 1 Main parameters of test engine型号YC6G270-30缸径×行程112 mm×132 mm排量7.8 L压缩比17.5∶1进气门开启曲轴转角13.5 °CA BTDC进气门关闭曲轴转角38.5 °CA ABDC排气门开启曲轴转角56.5°CA BBDC排气门关闭曲轴转角11.5°CA ATDC标定功率199 kW @2 200 r/min最大转矩1 080 N·m @1 400～1 600 r/min试验使用柴油为国五0#柴油，硫含量不大于0.001%.甲醇采用纯度为99.9%的工业无水甲醇.试验所用柴油消耗量通过油耗仪直接读取，甲醇消耗量由电子秤进行测量.1.2 试验方法和数据处理试验开始时，发动机由纯柴油模式进行热机至冷却水温度达到80 ℃以上，按测试工况调节发动机转矩，切换至对应的双燃料工作模式，待发动机运行稳定后，缓慢减小柴油喷射量，逐渐增加甲醇的喷射量，保持发动机转矩与转速不变，实现甲醇-柴油双燃料模式运行.每一工况分别记录2组测试数据.甲醇-柴油双燃料燃烧模式中甲醇掺烧比定义为甲醇所提供的能量占双燃料燃烧所需总能量的百分比，计算公式为：图1 试验装置Figure 1 Experiment apparatus schematic(1)式中，为双燃料模式甲醇的质量消耗率为柴油的质量消耗率(kg/h)；LHVM为甲醇的低热值，取19.66 MJ/kg；LHVD为柴油的低热值取，取42.5 MJ/kg.柴油模式的CCR取为0.Kittelson等[12]将微粒按生成机理和对人体的危害程度不同，依粒径尺寸分为核模态、积聚态与粗粒子.核模态微粒(nucleation mode particle)碳核直径约为5～50 nm，对人体的危害更大；积聚态微粒(accumulation mode particle)直径在50～1 000 nm；微粒直径大于1 000 nm称为粗粒子.2 结果与分析2.1 掺烧比对微粒直径及数量分布的影响转速为1 800 r/min，负荷率LR为50%，引燃柴油喷射正时为最大扭矩正时，柴油喷射压力为93 MPa，掺烧比分别为0%，8%，17%，24%，30%与40%时，微粒的粒径分布与数量浓度如图2-3所示.图4为微粒几何平均直径随掺烧比的变化.由图2粒径分布特性可见，随着掺烧比的增大，相同粒径的粒子数量明显减小，粒径分布峰值向小粒径方向偏移.由图3-4可见，掺烧比增大时PNN、PNA及微粒的几何平均直径均明显减小.不同掺烧比下生成的微粒均以PNA为主，其中纯柴油模式时PNA所占微粒总数比例最高，PNA为PNT的77.2%，是PNN的3.39倍.图2 粒径分布随掺烧比变化Figure 2 Effect of CCR on particle distribution图3 微粒数量随掺烧比变化Figure 3 Effect of CCR on particle number构成柴油机排气中微粒的主要物质是高度凝聚的固体碳化物、灰质、挥发性有机物及含硫混合物(硫酸盐)[13].核模态微粒由废气在稀释与冷却过程中形成的含硫混合物，挥发性有机物及燃烧形成的固态碳与金属混合物组成[14].积聚态微粒主要是扩散燃烧中生成的含碳凝聚物.随着掺烧比的增大，进入气缸的柴油比例减小甲醇比例增加，参与扩散燃烧的柴油质量降低.甲醇(分子式：CH3OH)只含有1个C原子，没有C-C键，不含硫元素，甲醇中的C/H比例远小于柴油，甲醇燃烧不会产生炭烟.因此首先从来源上就减小的微粒的生成.其次，甲醇的汽化潜热远大于柴油，甲醇汽化吸收大量的热，使得缸内温度降低，柴油及润滑油中所含的硫被氧化为二氧化硫与三氧化硫的比例减小，促使PNN有所减小.同时，预混合燃烧量增加扩散燃烧比例减小所以PNA减小且粒子几何平均直径减小.再者，甲醇自带氧，甲醇燃烧时生成的大量OH自由基对柴油不完全燃烧生成的烃类具有强的氧化作用也抑制了微粒的生成[15].因此，通过增大掺烧比可抑制微粒的生成.图4 粒子几何平均直径随掺烧比变化Figure 4Effect of CCR on geometric mean diameter2.2 引燃柴油喷射正时对微粒直径及数量分布的影响选取转速为1 400 r/min，负荷率LR为40%，引燃柴油喷射压力93 MPa，柴油喷射正时θ为7、 11、 15、18°CA BTDC，分别在0%、8%、17%、24%、30%与40%掺烧比时研究不同引燃柴油喷射正时对双燃料燃烧生成微粒粒径分布、数量浓度及粒子几何平均直径的影响.试验结果如图5-9所示.图5 柴油喷射正时为7°CA BTDC时微粒数量浓度随掺烧比变化Figure 5Effect of CCR on particle number concentration at 7°CA BTDC图6 柴油喷射正时为11°CA BTDC时微粒数量浓度随掺烧比变化Figure 6Effect of CCR on particle number concentration at 11°CA BTDC图7 柴油喷射正时15°CA BTDC时微粒数量浓度随掺烧比变化Figure 7Effect of CCR on particle number concentration at 15 °CA BTDC图8 柴油喷射正时18°CA BTDC时微粒数量浓度随掺烧比变化Figure 8Effect of CCR on particle number concentration at 18 °CA BTDC图9 不同柴油喷射时刻排气粒子几何平均直径随掺烧比变化Figure 9Effect of CCR on geometric mean diameter at different diesel injection timi ng由图6-7可见，PNN对柴油正时表现敏感，当引燃柴油喷射正时提前至15°CA BTDC且CCR大于24%时，微粒直径分布由“单峰”变为“双峰”.PNN随着掺烧比的增大，由逐渐减小变为先减小后增大.柴油正时对积聚态粒子粒径分布的影响不大，峰值粒径保持在85 nm左右.而随着引燃柴油喷射正时的提前，PNA减小的幅度降低，掺烧比抑制PNA的作用减弱.不同掺烧比对生成微粒数量降幅最大的正时出现在15°CA BTDC，11、15、18°CA BTDC相对7°CA BTDC时PNT下降的总幅度分别为30%、37%和23%.掺烧比从0%增至24%时，随着柴油喷射正时的提前微粒几何平均直径变化不，而掺烧比增加至40%与50%时柴油喷射正时提前，微粒几何平均直径明显减小.对于较低掺烧比的混合气，正时提前，使得柴油压燃前形成混合气中柴油空气混合气的比例增加，为后续燃烧提供了更多的点火源与引燃能量，燃烧更加充分，使得PNN随正时的提前而减小.同时，正时提前使得滞燃期变长，扩散燃烧比例减小，PNA降低.而对于较大比例的CCR 产生PNN急剧增大的原因主要有：CCR增大，通过各进气歧管喷入的甲醇量较多，甲醇汽化吸收大量的热，缸内温度降低，柴油喷入后雾化效果变差，喷雾浓区增多，着火均匀性变差；柴油压燃前，气缸内甲醇空气的混合气增多，柴油空气的混合气减少，点火源减少且分布均匀性变差，未燃或不完全燃烧的柴油窜入燃烧室机油中，生成HC及硫的氧化物SOF增多；由于缸内温度降低，排气温度下降，核模态微粒在缸内碰撞凝结生成积聚态微粒的几率降低.引燃柴油喷射正时由15°CA BTDC 增大至18°CA BTDC时，扩散燃烧进一步缩短，微粒生成的速度大于其氧化的速率至使PNA略微增大.2.3 负荷对微粒直径及数量分布的影响图10-11为转速n为1 400 r/min，掺烧比CCR为 16%，负荷率分别为25%，40%，50%，60%，75%与100%时微粒的粒径分布与数量浓度随负荷率变化的特性曲线.由图10-11可见随着负荷率的增大，粒径分布由25%时的“双峰”分布转变为“单峰”，随着负荷的增大PNN先减小后增大而PNA逐渐增大.同时由图12可见，随着负荷率的增大，微粒几何平均直径明显增大.图10 不同负荷下排放微粒粒径分布Figure 10Particle diameter distribution at different engine load图11 粒子数量随负荷率变化Figure 11Effect of load ratios on particle number低负荷时，发动机温度较低，而甲醇的气化潜热较高，甲醇喷入使得缸内温度继续降低，压缩终点温度降低，滞燃期延长，燃烧恶化，未燃及不完全燃烧的HC增加.同时因扩散燃烧过程缩短，排气温度降低，对排气的氧化作用减弱，因此生成PNN较多PNA较少.随着负荷率的增加，质调节使得喷入气缸的燃料增加，缸内燃烧状况得到改善，发动机热负荷升高，滞燃期缩短而扩散燃烧增强，排气温度升高，PNN减少而PNA增多.当负荷率升高至满负荷时，废气在高温下冷却，从燃烧室缝隙、激冷区等地方可能产生更多的未燃HC[16]，从而导致PNN增大.同时排气温度升高，PNN凝结为PNA的几率增大，使得PNA增加.图12 粒子几何平均直径随负荷率变化Figure 12Effect of load ratios on geometric mean diameter3 结论1) 增大掺烧比是减小甲醇-柴油双燃料燃烧微粒排放的一种有效方式，但随着掺烧比的增大，微粒的几何平均直径略有减小.2) 随着引燃柴油喷射正时的提前，总微粒数量PNT减小，但当柴油喷射正时提前至大于15°CA BTDC(动力性最佳)时，PNT会有所增加.3) 掺烧比与引燃柴油喷射正时是影响核模态微粒数量PNN的重要因素.掺烧比大于24%且引燃柴油喷射正时大于11°CA BTDC时，PNN大幅增加.4) 低转速小负荷工况下微粒的几何平均直径明显小于中大负荷，低转速小负荷时甲醇-柴油双燃料模式无法减小PNN，应以纯柴油模式运行.中大负荷可适当增大掺烧比以降低微粒排放.参考文献【相关文献】[1] 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船用甲醇燃料发动机1范围本文件规定了船用甲醇燃料发动机（以下简称发动机）的分类和标记、技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存等。

本文件适用于船用主推进及驱动发电机或重要辅助设备的单一甲醇燃料发动机和甲醇双燃料发动机的设计、制造、改装和验收。

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