一种压燃式甲醇发动机燃烧系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种压燃式甲醇发动机燃烧系统，包括甲醇发动机、甲醇存储器、为混合器提供气化的甲醇燃料的燃料供给系统，为所述混合器提供的二甲醚引燃剂的引燃剂供给系统，将气化的甲醇燃料、二甲醚引燃剂以及空气按照比例混合成混合气体，将所述混合气体通过进气歧管输入所述甲醇发动机内的混合器。本实用新型专利技术所提供的一种压燃式甲醇发动机燃烧系统通过压缩燃烧将二甲醚引燃剂压燃后再引燃气化后的甲醇燃料，能够有效解决甲醇发动机冷启动困难的问题；可以取代传统的气缸上的喷嘴起到将甲醇燃料小颗粒化的作用，保证了甲醇燃料在气缸中的燃烧效果以及利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种压燃式甲醇发动机燃烧系统
本技术涉及甲醇发动机
，尤其是涉及一种压燃式甲醇发动机燃烧系统。
技术介绍
随着人们生活水平的不断提高，环保意识也在逐渐增加。伴随着地球上石油资源的日益短缺，各种新能源的汽车也随之产生并随着科技发展日趋成熟。甲醇就是一种由煤、天然气、木材和垃圾等原料合成的物质，被认为是替代石油燃料的首选清洁燃料。甲醇因其在中国具有广泛的甲醇供应链，并且具有价格低和在发动机上燃烧产生的排污量低的优点，受到了人们的普遍关注。但是甲醇发动机在低温状态下启动困难，这个是甲醇发动机目前无法大规模广泛普及的主要原因之一，也是目前急需攻克的难题之一。研究人员在双燃料燃烧，如柴油或者汽油添加甲醇和由引燃剂引燃甲醇等方面做了大量的研究，大都由于甲醇发动机燃烧系统复杂、成本过高、控制困难，可靠性差以及容易引起一些系列的副作用等原因，使得甲醇发动机在汽车行业上的应用受到了很大的限制。例如公开号为CN101718224B中所提供的一种压燃式甲醇发动机，包括发动机主体、EGR系统、甲醇燃料供应系统以及DME催化合成系统。该DME催化合成系统只有当发动机转速、机油温度、冷却水温度达到一定值时才开始合成DME参与燃烧，对发动机的冷启动过程并无任何帮助。因此其所提供的压燃式甲醇发动机中所包括的DME催化合成系统并无法解决甲醇发动机的冷启动困难的技术问题。现有的甲醇发动机中，必须通过喷嘴将甲醇燃料细化成小颗粒状态进入气缸中，才能被气缸内的引燃火焰点燃，因此存在甲醇燃料燃烧不充分的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于解决现有压燃式甲醇发动机燃烧系统在低温状态下启动困难即冷启动的时间长且困难以及甲醇燃料必须通过喷嘴进入气缸中，并且甲醇燃料燃烧不充分的缺点，提供一种压燃式甲醇发动机燃烧系统。本技术解决其技术问题采用的技术方案是：一种压燃式甲醇发动机燃烧系统，包括甲醇发动机和甲醇存储器，所述甲醇发动机包括壳体和设置于所述壳体内的至少一个气缸，还包括：燃料供给系统，与所述甲醇存储器连通并为混合器提供气化的甲醇燃料，包括与所述甲醇存储器连通的第一管道，将所述第一管道内的甲醇燃料气化的蒸发器和将所述蒸发器与所述混合器连通的燃料管道；引燃剂供给系统，与所述甲醇存储器连通并为所述混合器提供的二甲醚引燃剂，包括与所述甲醇存储器连通的第二管道，将所述第二管道内的甲醇燃料转化为二甲醚引燃剂的甲醇裂解器，与所述甲醇裂解器连通的预存有二甲醚气体的二甲醚存储器以及将所述二甲醚存储器与所述混合器连通的引燃剂管道；所述混合器，将所述气化的甲醇燃料、所述二甲醚引燃剂以及空气按照比例混合成混合气体，再将所述混合气体通过进气歧管输入所述甲醇发动机内，所述混合器包括混合室，设置于混合室上的与所述燃料管道连通的第一进气口、与所述引燃剂管道连通的第二进气口、与外界空气连通的第三进气口以及与所述进气歧管连通的排气口。进一步地，所述混合器中的所述混合气体内的所述二甲醚引燃剂的体积占所述混合气体的体积的2％-40％。进一步地，所述甲醇存储器包括用于存储甲醇燃料的存储罐和将所述存储罐与所述第一管道和所述第二管道连通的出气管道，于所述出气管道上设置有用于增加所述出气管道内甲醇燃料的输出压力的低压泵。具体地，所述出气管道上还设置有为所述出气管道内的甲醇燃料进行第一级加热的甲醇加热器。进一步地，所述第二管道上还设置有用于控制所述第二管道内的甲醇燃料流量的第一流量控制阀。进一步地，所述甲醇裂解器中设置有二级加热器。进一步地，所述甲醇裂解器与所述二甲醚存储器之间通过第三管道连通，于所述第三管道上设置有用于调控所述第三管道开关的第一压力控制阀。进一步地，所述引燃剂管道上设置有用于控制二甲醚输出量的第二流量控制阀。进一步地，所述燃料管道上设置有用于控制气化后的甲醇燃料进入所述混合室的流量的甲醇燃料流量阀。本技术所提供的一种压燃式甲醇发动机燃烧系统的有益效果在于：具有燃料供给系统和引燃剂供给系统，该燃料供给系统能够在甲醇发动机启动时立刻为混合器提供气化后的甲醇燃料，该引燃剂供给系统能够在甲醇发动机启动时立刻为混合器提供二甲醚引燃剂，并且通过混合器将气化后的甲醇燃料与二甲醚引燃剂与空气按照比例混合后输入气缸中，通过压缩燃烧将二甲醚引燃剂压燃后再引燃气化后的甲醇燃料，能够有效解决甲醇发动机冷启动困难的问题；并且燃料供给系统为甲醇发动机提供了气化后的甲醇燃料，可以取代传统的气缸上的喷嘴起到将甲醇燃料小颗粒化的作用，保证了甲醇燃料在气缸中的燃烧效果以及利用率；同时该引燃剂供给系统能够参与甲醇发动机冷启动和正常运行的全过程，能够大幅度缩短甲醇发动机的冷启动时间；还具有甲醇裂解器，可以在甲醇发动机正常运行过程中，将甲醇存储器内的甲醇燃料经过脱水催化生成二甲醚引燃剂存储于二甲醚存储器内，为二甲醚存储器内提供二甲醚气体的补给；本技术中采用二甲醚引燃剂具有安全可靠且稳定的优点，适用于汽车行业中的广泛推广和使用。附图说明图1是本技术提供的一种压燃式甲醇发动机燃烧系统的工作原理图。图中：100-压燃式甲醇发动机燃烧系统；10-甲醇发动机、11-壳体、12-气缸；20-甲醇存储器、21-存储罐、22-出气管道、23-低压泵、24-甲醇加热器、30-燃料供给系统、31-第一管道、32-蒸发器、33-燃料管道、34-甲醇燃料流量阀；40-引燃剂供给系统、41-第二管道、42-甲醇裂解器、421-二级加热器、43-二甲醚存储器、44-引燃剂管道、45-第一流量控制阀、46-第一压力控制阀、47-第二流量控制阀、48-第三管道；50-混合器、51-第一进气口、52-第二进气口、53-第三进气口、54-排气口、55-空气管道、60-进气歧管。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。参见图1，为本技术所提供的一种压燃式甲醇发动机燃烧系统100。该压燃式甲醇发动机燃烧系统100以气化后的甲醇作为基础燃料，以二甲醚作为引燃剂，并且将气化后的甲醇燃料和二甲醚引燃剂与空气在混合器50内进行混合形成混合气体，该混合气体中的二甲醚引燃剂在甲醇发动机10的气缸12内被压燃形成引燃火焰，再通过引燃火焰将剩余的混合气体点燃燃烧，从而推动甲醇发动机10内的活塞反向作用实现发动机驱动作用。本技术所提供的压燃式甲醇发动机燃烧系统100中，在甲醇发动机10运行过程中，还可以将甲醇存储器20中的一部分甲醇燃料催化产生作为引燃剂的二甲醚气体存储于二甲醚存储器43内为引燃剂供给系统40提供足够的二甲醚气体。本技术所提供的压燃式甲醇发动机燃烧系统100中充分利用了甲醇燃料可以通过加热脱水催化的作用而产生二甲醚气体，并使用二甲醚气体作为引燃剂通过压燃形成引燃火焰，从而解决甲醇发动机10冷启动困难的问题。并且本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压燃式甲醇发动机燃烧系统，包括甲醇发动机和甲醇存储器，所述甲醇发动机包括壳体和设置于所述壳体内的至少一个气缸，其特征在于，还包括：/n燃料供给系统，与所述甲醇存储器连通并为混合器提供气化的甲醇燃料，包括与所述甲醇存储器连通的第一管道，将所述第一管道内的甲醇燃料气化的蒸发器和将所述蒸发器与所述混合器连通的燃料管道；/n引燃剂供给系统，与所述甲醇存储器连通并为所述混合器提供的二甲醚引燃剂，包括与所述甲醇存储器连通的第二管道，将所述第二管道内的甲醇燃料转化为二甲醚引燃剂的甲醇裂解器，与所述甲醇裂解器连通的预存有二甲醚气体的二甲醚存储器以及将所述二甲醚存储器与所述混合器连通的引燃剂管道；/n所述混合器，将所述气化的甲醇燃料、所述二甲醚引燃剂以及空气按照比例混合成混合气体，再将所述混合气体通过进气歧管输入所述甲醇发动机内，所述混合器包括混合室，设置于所述混合室上的与所述燃料管道连通的第一进气口、与所述引燃剂管道连通的第二进气口、与外界空气连通的第三进气口以及与所述进气歧管连通的排气口。/n

【技术特征摘要】
1.一种压燃式甲醇发动机燃烧系统，包括甲醇发动机和甲醇存储器，所述甲醇发动机包括壳体和设置于所述壳体内的至少一个气缸，其特征在于，还包括：
燃料供给系统，与所述甲醇存储器连通并为混合器提供气化的甲醇燃料，包括与所述甲醇存储器连通的第一管道，将所述第一管道内的甲醇燃料气化的蒸发器和将所述蒸发器与所述混合器连通的燃料管道；
引燃剂供给系统，与所述甲醇存储器连通并为所述混合器提供的二甲醚引燃剂，包括与所述甲醇存储器连通的第二管道，将所述第二管道内的甲醇燃料转化为二甲醚引燃剂的甲醇裂解器，与所述甲醇裂解器连通的预存有二甲醚气体的二甲醚存储器以及将所述二甲醚存储器与所述混合器连通的引燃剂管道；
所述混合器，将所述气化的甲醇燃料、所述二甲醚引燃剂以及空气按照比例混合成混合气体，再将所述混合气体通过进气歧管输入所述甲醇发动机内，所述混合器包括混合室，设置于所述混合室上的与所述燃料管道连通的第一进气口、与所述引燃剂管道连通的第二进气口、与外界空气连通的第三进气口以及与所述进气歧管连通的排气口。


2.如权利要求1所述的一种压燃式甲醇发动机燃烧系统，其特征在于，所述混合器中的所述混合气体内所述二甲醚引燃剂的体积占所述混合气体的体积的2％-40％。


3.如权利要求1所述的一种压燃式甲醇发动机燃烧系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘正白，刘科，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：新型
国别省市：广东;44