柴油机大比例燃烧甲醇的方法

技术领域

本发明涉及柴油机大比例燃烧甲醇领域，特别涉及一种柴油机大比例燃烧甲醇的方法。

背景技术

柴油发动机是燃烧柴油来获取能量释放的发动机，柴油机由机体缸套、油底壳、气缸盖、活塞连杆、飞轮曲轴、传动机构部件等组成，柴油发动机的优点是功率大、经济性能好，在节能、环保方面占有很大的优势，主要用于配套产品，例如日常生活中较大功率重型汽车、大型客车、工程机械等。

我国煤制甲醇产量世界第一，用甲醇替代柴油，是有效解决能源安全的途径之一，其中环节关键点在于，柴油车如何烧甲醇，发明专利031482880提出方案是进气道喷射甲醇，但是这种方案的甲醇比例较低，最大替代比在45%左右，大部分燃烧是柴油，再加大甲醇比例，发动机会熄火，因此经济性较低，市场不认可，使得整体的经济性差，实用性不高。因此，提出柴油机大比例燃烧甲醇的方法来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种柴油机大比例燃烧甲醇的方法，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种柴油机大比例燃烧甲醇的方法，所述包括以下操作步骤：

S1：基于气体方程：PV=nRT，在体积、气体物质数量不变条件下，压力与温度成正比关系，进一步表示，混合气起始温度低，则燃烧后温度也低；

S2：柴油压燃温度要求：柴油压燃温度需要大于220℃；

S3：气化处理：引入甲醇后对其进行气化处理；

S4：热交换器的准备：准备金属外壳、金属管、冷空气进气管、甲醇喷嘴、热空气出气管、发动机排气接入管和排气管，将金属管植入金属外壳的内腔形成热交换器，冷空气进气管设置在金属外壳右侧的顶部，甲醇喷嘴设置在金属外壳的右侧，发动机排气接入管设置在金属外壳的底部，热空气出气管设置在金属外壳底部的左侧，排气管设置在金属外壳的顶部；

S5：燃烧方法：将发动机排气接入管与发动机的排气管连接，热空气出气管与发动机的进气管连接，冷空气通过冷空气进气管进入至金属外壳的内腔中，此时由发动机排气接入管进入的气体会通过其自身热量对安装在金属外壳处的金属管进行加热，冷空气进入金属外壳的内腔后被金属管加热，形成热空气后接入至发动机的进气管，将甲醇通过甲醇喷嘴喷至金属外壳内腔中的金属管，此时甲醇即可完成气化处理，气化后的甲醇与热空气一起通过热空气出气管与进入至发动机进气管，以此完成大比例燃烧甲醇的方法。

优选的，所述金属管的数量至少有十四根，所述甲醇喷嘴的外壁法兰连接有密封阀。

优选的，所述冷空气进气管、热空气出气管、发动机排气接入管、排气管的外壁均法兰连接有阀门，所述发动机排气接入管处固定连接有温度传感器。

优选的，所述步骤S5中，从发动机排气接入管进入金属外壳内的气体温度为50℃-80℃。

与现有技术相比，本发明提供了柴油机大比例燃烧甲醇的方法，具备以下有益效果：

1、该柴油机大比例燃烧甲醇的方法，此方法可以解决大比例甲醇燃烧的问题，能通过加热进气和甲醇气化，使得甲醇和柴油的比例高达85%：15%，在进行使用时，不会出现发动机熄火的现象发生，通过大幅度提高甲醇的比例，能有效减少使用成本。

附图说明

图1是本发明热交换器的结构示意图。

图中：1、金属外壳；2、排气管；3、金属管；4、发动机排气接入管；5、甲醇喷嘴；6、冷空气进气管；7、热空气出气管。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1所示，一种柴油机大比例燃烧甲醇的方法，包括以下操作步骤：

S1：基于气体方程：PV=nRT，在体积、气体物质数量不变条件下，压力与温度成正比关系，进一步表示，混合气起始温度低，则燃烧后温度也低；

S2：柴油压燃温度要求：柴油压燃温度需要大于220℃；

S3：气化处理：引入甲醇后对其进行气化处理；

S4：热交换器的准备：准备金属外壳、金属管、冷空气进气管、甲醇喷嘴、热空气出气管、发动机排气接入管和排气管，将金属管植入金属外壳的内腔形成热交换器，冷空气进气管设置在金属外壳右侧的顶部，甲醇喷嘴设置在金属外壳的右侧，发动机排气接入管设置在金属外壳的底部，热空气出气管设置在金属外壳底部的左侧，排气管设置在金属外壳的顶部，金属管的数量至少有十四根，甲醇喷嘴的外壁法兰连接有密封阀，冷空气进气管、热空气出气管、发动机排气接入管、排气管的外壁均法兰连接有阀门，发动机排气接入管处固定连接有温度传感器；

S5：燃烧方法：将发动机排气接入管与发动机的排气管连接，热空气出气管与发动机的进气管连接，冷空气通过冷空气进气管进入至金属外壳的内腔中，此时由发动机排气接入管进入的气体会通过其自身热量对安装在金属外壳处的金属管进行加热，从发动机排气接入管进入金属外壳内的气体温度为50℃-80℃，冷空气进入金属外壳的内腔后被金属管加热，形成热空气后接入至发动机的进气管，将甲醇通过甲醇喷嘴喷至金属外壳内腔中的金属管，此时甲醇即可完成气化处理，气化后的甲醇与热空气一起通过热空气出气管与进入至发动机进气管，以此完成大比例燃烧甲醇的方法。

实施例一：

准备热交换器，热交换器包括金属外壳1，金属外壳1顶部的正中固定连接有排气管2，金属外壳1右侧的顶部固定连接有冷空气进气管6，金属外壳1的右侧固定连接有甲醇喷嘴5，金属外壳1的内壁固定连接有金属管3，金属管3的数量至少为十四根，每个金属管3均匀固定连接在金属外壳1的内壁，金属外壳1底部的正中固定连接有发动机排气接入管4，金属外壳1左侧的底部固定连接有热空气出气管7。

根据气体方程：PV=nRT，在体积、气体物质数量不变条件下，压力与温度成正比关系，进一步表示，混合气起始温度低，则燃烧后温度也低，且在柴油机进气道喷射甲醇，甲醇和空气混合后，甲醇雾化吸热，会造成进气温度降低很多，甲醇大量进入，导致气缸压燃后温度低于柴油燃点，造成发动机熄火，以此若要大比例喷射甲醇，其一：进气温度必须提高，试验表明，需要提高到50℃-80℃；其二，甲醇要气化，如果不气化，会造成燃烧不全。

在发动机进气加热需要大量热量，甲醇气化也需要大量热量，此时只有排气可提供大量热量。

将发动机排气接入管4与发动机的排气管进行连接，将热空气出气管7与发动机的进气管进行连接，启动发动机后，发动机的热气进入至金属外壳1的内腔中，冷空气从冷空气进气管6进入至金属外壳1的内腔，此时会对金属管3进行加热，加热后热空气会从热空气出气管7排入至发动机的进气管，剩余空气会从排气管2排出，将甲醇通过甲醇喷嘴5喷入至金属外壳1内腔中的金属管3处，此时甲醇即可通过金属管3进行加热，以此完成快速气化，以此完成大比例燃烧甲醇.

对本方法的大比例燃烧甲醇方法与现有技术的燃烧甲醇方法进行性能的比对，其中本方法为实施例，现有技术为对比例，以下为比对表：

以此可见，本方法的大比例燃烧甲醇方法性能较为优异。

此方法可以解决大比例甲醇燃烧的问题，能通过加热进气和甲醇气化，使得甲醇和柴油的比例高达85%：15%，在进行使用时，不会出现发动机熄火的现象发生，通过大幅度提高甲醇的比例，能有效减少使用成本。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。