[01350698]甲醇低温催化裂解气发动机试验系统研究

本项目来源于太原市科技局科技明星专项（项目编号为08121001）。燃用甲醇裂解气发动机是一种高效、节能、环保的绿色发动机,以甲醇为燃料,在甲醇进入气缸内之前通过吸收尾气热量和催化剂作用将其低温裂解为CO+H2,与空气进行混合,然后喷入发动机,供发动机燃烧、做功。 本项目在汽油发动机上改造开发了甲醇裂解器发动机,研究内容包括甲醇裂解气供给系统设计与选型、甲醇裂解催化剂的选择与制备、尾气余热吸收方案的确定、车用甲醇裂解器的结构设计与加工、裂解恒温控制系统的设计与选型。台架试验表明改装后发动机动力性接近原汽油机,且当量燃油消耗率、HC排放和CO排放降低。 主要性能指标 1)492发动机燃用甲醇裂解气和汽油燃料动力性能：最大功率Nemax为56kw,最大转矩Memax为140N.m,与汽油机试验测试的最大功率58 kw相比,最大功率下降约3.4%; 2)492发动机燃用甲醇裂解气和汽油燃料的经济性能（以当量燃油消耗率计）得到改善,外特性时最低当量燃油消耗率为294g/kw.h,与同转速汽油机试验测试值315 g/kw.h相比,经济性指标改善约6.57%; 3) 492发动机燃用甲醇裂解气和汽油燃料排放污染物降低,与汽油相比,在高怠速1800r/min时,HC排放量下降42%,CO排放量下降78%。 本项目创造新和先进性： 1)设计开发了甲醇蒸发和裂解一体化的车用甲醇裂解器,首次在甲醇蒸发室内填充铜质絮状物,促进甲醇流体的涡流扩散,使靠近管壁处的层流膜减薄,提高了尾气和甲醇的换热效率,结构紧凑,与未填充铜质絮状物裂解器相比体积减小17%。 2)设计开发了电控气动阀门的甲醇裂解温度控制系统,具有耐高温、成本低的优势。 目前项目组已获得“一种甲醇裂解气发动机的冷启动装置”发明专利1项,发表论文6篇。甲醇裂解气发动机广泛适用在汽油发动机改造。