[01271487]煤基二甲醚发动机清洁高效燃烧关键技术研究

本项目属于河南省基础与前沿技术研究计划（自然科学基金）资助项目，编号092300410070。

二甲醚合成气可从任何含碳原料（如煤、天然气、木材）中转化得到，在我国多煤、贫油、少气的能源环境下，鉴于我国的煤炭资源的优势（占世界总储量的50%，居世界第一位），开发煤制燃料来替代石油能源是我国调整能源消费结构的重要策略之一。因此，煤基二甲醚成为我国能源战略中优先发展的替代能源，在改善我国以煤和石油为主的能源消费格局上被寄予厚望。煤基二甲醚的开发发展引起了国家相关管理部门的高度注意。

国外，将二甲醚作为压燃式发动机替代燃料的想法产生于20世纪90年代，1995年在底特律举行的SAE年会上，AMOCO公司、Haldou Topsoe A/S公司和AVL公司联合发表了用大规模生产二甲醚可能性报告、二甲醚作为柴油机替代燃料的构想及首次发动机的试验情况。欧盟和日本现已研制出燃用二甲醚燃料的卡车样车和城市客车样车，并计划在近年内进行规模化推广。我国目前进行二甲醚发动机实验的科研单位主要由上海交通大学、西安交通大学等，并取得了一定成果。

进一步研究二甲醚在车用发动机的燃烧机理是使二甲醚发动机更为清洁节能的关键技术问题。

本项目研究煤基二甲醚作为燃料用于发动机的关键技术，为二甲醚燃料应用于内燃机奠定理论和技术基础，根据二甲醚的物理化学特性和发动机的工作特点，确定合适的燃料供给方式、混合方式、着火和燃烧方式。

根据确定的燃料供应和燃烧组织方式，分析和研究二甲醚发动机在不同工况和负荷下的燃料供给、充量系数、燃空比状况，分析燃料和空气供给对其燃烧和排放的影响，研究二甲醚发动机的动力性和排放随工况和负荷的变化。

获得燃空供给和燃烧组织方式对二甲醚喷发动机动力性、排放、工作性能的影响规律并对其优化。得到不同工况下最优的二甲醚发动机燃烧组织方案，实现二甲醚发动级的高效清洁燃烧。

本项目预期取得发表论文3篇，完成研究报告1份。完成二甲醚内燃机样机一台。本项研究实际共发表5篇学术论文。其中期刊论文4篇，会议论文1篇，项目负责人以第1作者完成4篇，核心期刊论文1篇。完成研究报告1份，设计并改装了1台复合燃烧模式二甲醚内燃机并完成了试验。完全达到了预期计划目标。