柴油机燃用二甲醚的应用研究及优化

一、研究背景

内燃机工业的发展对人类活动和社会发展产生了深远的影响。内燃机具有热效率高、适应性强、功率范围广等优点，广发应用于工业、农业、交通运输和国防建设等各个领域。随着内燃机为动力的汽车数量的飞速增长，世界各国面临着日趋严重的石油短缺问题。资料显示世界石油资源只够用40年，我国石油资源也将在15年内耗尽。同时 ，内燃机在为人类提供广泛动力需要的同时，也造成了环境恶化的问题。内燃机尾气排放已成为各大城市的主要污染源之一。

柴油机以其油耗低、功率高、耐久性好的优势，在各种动力装置、船舶和车辆上得到日益广泛的应用，使用范围和数量不断扩大。随着人们对环境污染的关注和更严格的柴油机排放法规的实施，柴油机排放控制成为研究焦点。柴油机排放中 NOx和微粒的排放是其主要污染物，而降低柴油机 NOx和微粒的措施往往相互矛盾。因此，寻找能够同时降低柴油机 NOx和微粒排放的措施与寻求柴油机清洁替代能源是柴油机排放控制研究的焦点。

二、柴油机燃用二甲醚国内外研究状况

（一）、国外研究状况

用二甲醚作为压燃式发动机替代燃料的试验情况和大规模制造二甲醚的可能性，由丹麦科技大学、Hardor公司、Topsoe公司、A/S公司、AVL公司、Navistar公司、AMOCOC公司联合发表于1995年在底特律举行的SAE年会上。研究结果表明，在柴油机上燃用二甲醚燃料，仅对原机的燃油系统进行了一些改进，在保证原机高热效率和同样的输出功率、转矩及燃油经济性的前提下，不用任何废气再循环系统和废气处理装置， NOx的排放就能大幅降低。除上述特性外，发动机燃烧噪声可降低10dB左右。 柴油机二甲醚的性能在

二甲醚燃料技术已引起西方发达国家，政府和专家高度重视，近几年来欧美，日，韩等发达国家十分看好二甲醚燃料汽车的市场前景和环保效益，纷纷展开二甲醚燃料发动机与汽车的研究和开发。VOLVO汽车公司研制出了燃用二甲醚燃料的大客车及重型卡车样车，用于试车与示范。数据显示一个装有接触氧转换器的二甲醚汽车能够达到欧四标准。在日本，日本JFE、产业技术综合研究所、C00P低害车开发会社、交通公害研究所、五十铃汽车公司和伊藤忠会会社等分别研制了燃用二甲醚燃料的卡车样车和城市客车样车，并计划在5年内小规模推广。美国宾西法尼 亚州大学成功改装运行了一辆然用二甲醚和柴油混合燃料的校内往返公交。