直列泵柴油机燃用二甲醚燃料的试验

二甲醚燃料的燃烧性能研究摘要：将二甲醚用作替代能源，是我国抑制高油价影响的重要措施之一。

制取二甲醚的工艺主要有二步法和一步法，其中，对煤深加工并采用二步法制取DME 是我国较为现实、合理的工艺路线。

二甲醚因为本身含氧的缘故，具有燃烧效率高的特点，通过对其燃烧机理进行研究分析发现，同等热量条件下，与天然气、液化石油气等其它燃气相比较，二甲醚燃烧效率提高3.0～5.0%左右，而由于其十六烷值较高，特性与柴油相近的原因，可作为理想的柴油发动机洁净燃料，排放性能优越，因此，推广应用前景十分广阔。

而需要注意的是，由于二甲醚具有富氧燃烧特性，燃烧温度较高，必须关注其氮氧化物的排放情况。

关键词：二甲醚；燃烧机理；富氧燃烧；二步法工艺；一步法；替代；低排放；氮氧化物；能源。

1、引言实施替代能源战略是我国抑制高油价影响的重要国策。

二甲醚作为一种优质、现实的替代能源，产业发展前景十分广阔，从战略的高度，全面、系统、深入地研究二甲醚生产及其利用技术，符合我国能源发展方向，对于我国经济发展、环境保护与生态平衡具有重要意义。

2、二甲醚特性二甲醚分子式为C2H6O，分子量46.07，常压下是一种无色气体，具有与液化石油气（LPG）相似的特性，二甲醚与其它燃料特性比较如下表1。

表1：二甲醚与其它燃料特性比较3、二甲醚的制取与生产物耗二甲醚（DME）可以用天然气和煤作为原料来生产。

中国煤炭储藏量十分丰富,通过对煤深加工办法得到DME是合理途径。

目前国内外DME的生产工艺主要有三种。

（1）二步法以煤炭为原料，先制甲醇，再由甲醇脱水得到DME，该工艺在国内外均已十分成熟。

按目前的工艺条件，一般是2.5吨煤炭（劣质煤）可以合成1吨DME。

a) 先由煤氧吹气化以后得到合成气，其主要组分是CO + H2 ；b) CO + 2H2→CH3OH （甲醇生产）c) CO2 + 3H2→CH3OH+ H2O （甲醇生产）d) CO + H2O→CO2 + H2e) 2CH3OH→CH3OCH3 + H2O （二甲醚生产）（2）一步法据报道，一步法工艺已在美国、日本、丹麦等国开发成功，并进入中试阶段，预期不久将可建设工业化装置。

第29卷第4期Vo l 29,No 4西华大学学报(自然科学版)Journa l o fX i h ua Uni v ersity N atural Sc i e nce2010年7月Ju.l 2010文章编号:1673-159X (2010)04-0039-04收稿日期:2009-11-03基金项目:四川省教育厅资助科研项目(2006ZD028)作者简介:魏远文(1963-),男,教授,硕士,主要研究方向为内燃机替代燃料及排放控制技术。

柴油机燃用不同比例二甲醚/柴油混合燃料性能研究魏远文,袁方恩,张 杨(西华大学交通与汽车工程学院,四川成都610039)摘 要:对柴油机燃用不同比例的二甲醚/柴油混合燃料的燃烧性能进行研究。

研究结果表明:柴油机掺烧二甲醚后,气缸内的压力和温度都有很大程度的降低,燃烧柔和,滞燃期缩短;随着二甲醚比例的提高,柴油机的排放性能有明显改善,NO x 和碳烟排放均下降。

关键词:二甲醚;燃烧;模拟;混合燃料 中图分类号:TK421+.26文献标识码:ASimul ation of Co mbusi on Perfor m ance for D iesels Fueled w ithB l ended Fuel of D iesel/D M E w ith D ifferent R atiosW E I Yuan -w en,YUAN Fang -en ,Z HANG Yang(School of T ransp ortation and A uto m oti ve Engineer i ng,X i hua Uni versity,Chengdu 610039China)Abstract :In t h i s paper ,the co m bustion perfor m ance of diesel eng i ne f ue l ed w ith d ifferent propo rti on of DM E -diese lm i x ture was re -searched .The res u lt show s t hat t he pressure and the te mpera t ure of the cyli nder dec line sharpl y and the co mbusti on beco m es moderatewh ile the eng i ne is fueled w ith the ad m ixture o f D M E and diese.l T he i gnition de l ay per i od is reduced .A nd the e m issi on perfor m ance is si gnificantl y i m proved w ith t he i ncrease i n t he proporti on of DM E content i n the fue ,l f o r exa m ple ,NO x and soot e m issi on decrease .K ey word s :DM E ;co m busti on ;si m ulation ;b l ended fue l二甲醚在常温下是气态且含氧达34.8%,有利于提高柴油机缸内混合气质量和改善燃烧,减少NO X 和微粒排放。

二甲醚与柴油互溶性实验研究
近年来，高校及高等教育界开展了一系列关于二甲醚与柴油互溶性实验研究。

二甲醚和柴油交联是技术化学加工中必不可少的一环，它们的有效混合是加工过程中的一个重要环节，需要进行及时可靠的检测。

本次研究针对柴油和二甲醚在不同温度下的互溶性进行实验，采用了理论分析、实验检测和试验方法，结合经验公式的建立，实现了柴油与二甲醚的有效混合。

通过实验表示，两种物质在20℃、50℃、80℃的温度条件下的混合比例，分别由数
学模型给出，可为后续的技术加工提供有效参数。

本次研究还分析了柴油和二甲醚在不同温度下混合交联强度的演变。

实验表明，混合比例调节时，柴油和二甲醚混合体的交联强度提高了50%以上，而在20℃～50℃范围内，混合体的交联强度有所增强。

根据获得的数据和曲线，可以准确掌握柴油和二甲醚混合强度的变化，为技术加工提供准确的理论依据。

通过本次研究，高校及高等教育界了解了柴油与二甲醚的有效混合比例及其在
不同温度下混合体的交联强度，为技术化学加工提供了得力依据，也为后续课题研究提供参考。

柴油掺烧二甲醚的实验研究
刘国涛;吕林;卢伟
【期刊名称】《船海工程》
【年(卷),期】2003(000)003
【摘要】二甲醚产量低,在柴油机上直接燃用二甲醚需改进原供油系统,短期内推广纯二甲醚柴油机不现实;实验结果表明,在柴油中掺入一定比例的二甲醚可改善其雾化性能、在柴油机上燃用柴油-二甲醚混合燃料可改善其排放性能.
【总页数】4页(P12-15)
【作者】刘国涛;吕林;卢伟
【作者单位】武汉理工大学,武汉,430063;武汉理工大学,武汉,430063;玉柴机器股份有限公司,玉林,537005
【正文语种】中文
【中图分类】U664.121
【相关文献】
1.EGR和掺烧二甲醚对柴油机排放影响的试验研究 [J], 原霞;王铁;张保成;谷丰收
2.增压柴油机掺烧二甲醚的实验研究 [J], 王大书;李文;李小粉;朱建军;王铁
3.基于柴油机掺烧二甲醚的电控系统研究 [J], 姚光荣;向小军;吕林
4.直喷柴油机掺烧低比例二甲醚(DME)和高比例柴油的试验研究 [J], 胡真;杨敬;李湘萍;杨庆佛
5.车用电控高压共轨柴油机掺烧聚甲氧基二甲醚排放特性研究 [J], 李强;吴玉茵;姚晨光;杨皓
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二甲醚-生物柴油混合燃料喷射及发动机燃烧研究开
题报告
一、研究背景和意义
随着全球环境污染日益严重，传统石油能源的使用已经受到了广泛关注。

生物柴油由于来源广泛，可再生性高，污染物排放少等特点逐渐成为了车用燃料的研究热点。

但是生物柴油的燃烧过程仍然存在着一些问题，例如点火延迟、NOx排放等。

与此同时，二甲醚（DME）作为一种可再生、清洁的燃料，也引起了人们的广泛关注。

将二甲醚与生物柴油混合使用，可以一定程度上解决生物柴油燃烧中的问题，提高其燃烧效率和环保性能。

因此，研究二甲醚-生物柴油混合燃料喷射及发动机燃烧的机理和特性，具有非常重要的理论和实践意义。

二、研究内容和方法
本研究将从以下两个方面展开：
1. 二甲醚-生物柴油混合燃料喷射特性研究
采用实验室燃烧室设备（如喷雾室、高速摄像仪等）对二甲醚-生物柴油混合燃料的喷雾特性进行研究，包括喷雾粒径、喷雾角度、喷雾速度、时间等参数对混合燃料喷射特性的影响，并分析原因。

2. 发动机燃烧性能和排放特性研究
采用柴油机台架实验平台，对二甲醚-生物柴油混合燃料在柴油机内的燃烧性能和排放特性进行研究。

通过调整混合燃料的配比和喷射时间等参数，分析混合燃料燃烧过程中的点火延迟、燃烧效率、NOx、HC等排放物的变化规律，并探讨混合燃料的最佳配比和最优喷射参数。

三、预期目标和意义
通过本研究可以对二甲醚-生物柴油混合燃料喷射及发动机燃烧的机理和特性有更全面、深入的认识，为混合燃料的设计和应用提供更科学、可靠的理论依据。

并且可以为提高生物柴油的燃烧效率和环保性能做出
贡献，推动汽车能源的可持续发展。

收稿日期:2008-12-01;修回日期:2009-03-23 作者简介:陆克久(1969—),男,讲师,工程硕士,主要研究工作为内燃机结构与排放控制;lukej iu0422@ 。

柴油机燃用乙二醇二甲醚—柴油混合燃料的排放试验研究陆克久,蒙留记,代西良(解放军汽车管理学院,安徽蚌埠　233011) 摘要: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,N O x 排放稍有下降,HC 排放基本不变。

关键词:柴油机;乙二醇二甲醚;混合燃料;排放中图分类号:T K428.9 文献标志码:B 文章编号:1001-2222(2009)02-0075-03 降低内燃机排放可以从完善内燃机的设计、尾气后处理和使用清洁燃料3个方面入手[1]。

对柴油机而言,在结构设计和排气后处理方面,目前还没有经济可行的简便措施,因而清洁燃料的研究和使用是重要研究课题,如使用含氧燃料或将其作为含氧添加剂与柴油混合,被认为是降低柴油机烟度、HC 和CO 排放的有效措施[2]。

大量研究表明,柴油机燃烧含氧燃料可大大改善排放,特别是可大幅度减少炭烟排放,因此含氧燃料的研究与探讨已成为世界各国研究的热点之一[3-7]。

目前,已开发出的含氧燃料有醇类、醚类、酯类物质。

乙二醇二甲醚能与柴油互溶,具有较好的稳定性,且十六烷值较高(约为98,比甲醇、乙醇的十六烷值还要高),发火性能好,含氧量高(其氧的质量分数为35.6%),作为柴油的部分替代燃料,可大大降低柴油机排放。

本试验研究了在柴油中添加乙二醇二甲醚对柴油机排放性能的影响,并且分析乙二醇二甲醚降低柴油机废气排放的机理。