裂解器的設(shè)計(jì)及其在電控發(fā)動(dòng)機(jī)上的試驗(yàn)

徐元利，姚春德，李旭聰

裂解器的設(shè)計(jì)及其在電控發(fā)動(dòng)機(jī)上的試驗(yàn)

徐元利1,2，姚春德1，李旭聰1

(1. 天津大學(xué)內(nèi)燃機(jī)燃燒學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300072；2. 天津科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，天津 300222)

為適應(yīng)裝車(chē)要求，并提高甲醇噴嘴的可靠性，研究設(shè)計(jì)了第三代甲醇裂解器. 通過(guò)對(duì)裂解器外部形狀的改進(jìn)設(shè)計(jì)和采用獨(dú)特的回醇冷卻的方式，既滿(mǎn)足了裝車(chē)要求，又解決了甲醇噴嘴高溫可靠性問(wèn)題. 同時(shí)，為了確保裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，在點(diǎn)燃式電控發(fā)動(dòng)機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)研究. 結(jié)果表明：研制的第三代甲醇裂解器，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性達(dá)到了與原機(jī)相當(dāng)?shù)乃?；甲醇的?dāng)量燃料消耗率較汽油降低14.3%～30.7%；最小的甲醇與汽油的容積替換比為1.43.

點(diǎn)燃式電控發(fā)動(dòng)機(jī)；甲醇裂解器；噴油嘴可靠性；發(fā)動(dòng)機(jī)性能

根據(jù)我國(guó)缺油、富煤的能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，甲醇作為替代燃料具有良好的發(fā)展前景，更是緩解我國(guó)石油能源緊張和實(shí)現(xiàn)汽車(chē)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保障．

裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)就是利用發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣余熱和催化劑的作用，將甲醇裂解為裂解氣(含氫氣和一氧化碳)，然后送到發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸燃燒．由于甲醇完全裂解后燃料的熱值較裂解前甲醇的熱值提高了20%，所以發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性提高了，另外，氫氣和一氧化碳的燃燒產(chǎn)物是水蒸氣和二氧化碳，所以燃燒較清潔[1-4].

國(guó)內(nèi)外學(xué)者曾在化油器點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)上進(jìn)行了諸多的研究[5-9]，并取得了一些研究成果．然而，隨著科技的進(jìn)步，化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)完全被電控發(fā)動(dòng)機(jī)所取代，因此，在電控發(fā)動(dòng)機(jī)上進(jìn)行甲醇裂解氣的研究，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義[10]．

筆者在電控發(fā)動(dòng)機(jī)上，采用設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法進(jìn)行研究．研制了第三代甲醇裂解器裝置，并進(jìn)行了相關(guān)的發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)．研制出的裂解氣電控發(fā)動(dòng)機(jī)樣機(jī)，動(dòng)力性能等同于原機(jī)，燃料消耗率以熱值計(jì)低于原機(jī)，為裂解氣電控發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)發(fā)研究奠定基礎(chǔ).

1 試驗(yàn)設(shè)備和方法

1.1發(fā)動(dòng)機(jī)

所使用的原型發(fā)動(dòng)機(jī)為東風(fēng)日產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)制造有限公司生產(chǎn)的NISSAN HR16DE型1.6,L四缸電噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，燃油供給系統(tǒng)采用氣道口多點(diǎn)分組噴射形式圖．發(fā)動(dòng)機(jī)具體參數(shù)：缸徑78,mm；行程83.6,mm；壓縮比9.8；最大轉(zhuǎn)矩153,N·m(4,400,r/min)；標(biāo)定功率80,kW(6,000,r/min)．

圖1是用于裂解氣電噴發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方案的總體設(shè)計(jì)．如圖1所示，該發(fā)動(dòng)機(jī)裝有2套燃料供給系：汽油燃料供給系和甲醇燃料供給系．汽油燃料供給系由汽油箱、汽油泵和進(jìn)氣道噴射汽油噴嘴組成，該燃料系只在起動(dòng)時(shí)使用，在不使用裂解氣燃料時(shí)與傳統(tǒng)燃料系相同．

附加的甲醇燃料系由甲醇箱、甲醇泵和甲醇噴嘴、甲醇裂解器、裂解氣輸送管等組成．甲醇裂解器串聯(lián)聯(lián)接在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣總管上．甲醇液體以液霧的形式通過(guò)甲醇噴嘴噴入甲醇裂解器中的預(yù)熱管后，在排氣管余熱的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)榧状颊魵?，然后在催化劑的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)镠2和CO，通過(guò)裂解氣輸送管于節(jié)氣門(mén)前進(jìn)入進(jìn)氣管與空氣混合，而后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸燃燒．

圖1 裂解甲醇系統(tǒng)示意Fig.1 Schematic of dissociated methanol system

保留原機(jī)電控單元，新開(kāi)發(fā)的裂解氣電控單元采集發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度(負(fù)荷)、過(guò)量空氣系數(shù)λ及排氣溫度等作為輸入信號(hào)，控制甲醇的噴射量，作為輸出信號(hào)．

采用自行開(kāi)發(fā)的電控單元，協(xié)同原機(jī)的ECU實(shí)現(xiàn)了由汽油模式向完全裂解氣模式的平穩(wěn)切換和在完全裂解氣模式下的自動(dòng)運(yùn)行．

1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器

實(shí)驗(yàn)所用主要測(cè)試設(shè)備有：①WE32H水力測(cè)功機(jī)及EIM0301D發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)控系統(tǒng)，用來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速；②利用出水溫度、排氣溫度和機(jī)油溫度傳感器來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)參數(shù)；③2臺(tái)FCM05瞬態(tài)燃油消耗率測(cè)量?jī)x分別對(duì)汽油和甲醇消耗量進(jìn)行測(cè)量．

1.3實(shí)驗(yàn)方法及內(nèi)容

為考察裂解氣對(duì)電控發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響，進(jìn)行過(guò)量空氣系數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料消耗量的影響試驗(yàn)(轉(zhuǎn)速分別為2,000,r/min、3,000,r/min和4,400,r/min，扭矩40,N·m)；合適的過(guò)量空氣系數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性的影響試驗(yàn)(2,000,r/min和3,500,r/min的負(fù)荷特性)；發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性試驗(yàn)．

2 裂解裝置的設(shè)計(jì)

裂解器是甲醇裂解系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，其性能的好壞直接關(guān)系到發(fā)動(dòng)機(jī)性能的優(yōu)劣．由于本研究的目標(biāo)是達(dá)到車(chē)輛正常行駛的要求，即在滿(mǎn)足性能的同時(shí)，還要滿(mǎn)足裝車(chē)要求，因此，裂解器設(shè)計(jì)力求簡(jiǎn)單實(shí)用．國(guó)內(nèi)外研究的甲醇裂解系統(tǒng)將蒸發(fā)器和裂解器分成2個(gè)獨(dú)立的部件，本研究將這2個(gè)獨(dú)立的部件集成在1個(gè)裝置內(nèi)，該裝置取名裂解器．

盡管參閱了文獻(xiàn)[5-9]，但由于沒(méi)有裂解器的研究基礎(chǔ)，一共開(kāi)發(fā)研制了3代甲醇裂解器．每一代都是在前一代的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，第3代只是為了適應(yīng)裝車(chē)要求，外形做了改變．

2.1第一代裂解器的設(shè)計(jì)

如圖2所示，第一代甲醇裂解器的橫截面為邊長(zhǎng)150,mm的正方形，長(zhǎng)度約515,mm．沿長(zhǎng)度方向裂解器兩端，各焊接一個(gè)聯(lián)接法蘭，分別與前后排氣管相連．裂解器內(nèi)設(shè)置有預(yù)熱室、預(yù)熱管和催化室．預(yù)熱室的外壁上設(shè)置2個(gè)甲醇噴嘴，以提高甲醇的霧化質(zhì)量和汽化效果．催化室內(nèi)設(shè)置有銅、鋅鋁催化劑．發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣從前排氣管進(jìn)入裂解器內(nèi)，對(duì)預(yù)熱室、預(yù)熱管和催化室的外壁加熱后，從后排氣管排出．甲醇液體以液霧的形式進(jìn)入預(yù)熱室，在預(yù)熱室內(nèi)將一部分甲醇汽化，轉(zhuǎn)換為甲醇蒸氣，然后進(jìn)入預(yù)熱管內(nèi)，將剩下一部分沒(méi)有汽化的甲醇汽化．甲醇蒸氣進(jìn)入催化室，在催化劑的作用下，催化裂解為甲醇裂解氣．甲醇裂解氣通過(guò)甲醇輸送管進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管與空氣混合，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸燃燒．

該裂解器采用正向換熱，即甲醇從排氣管的前端進(jìn)入，裂解氣從排氣管的后端出來(lái)，與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的方向一致．

圖2 第一代裂解器的設(shè)計(jì)Fig.2 Design of the first-generation methanol reformer

由于第一代甲醇裂解器的效率較低，發(fā)動(dòng)機(jī)在2,000,r/min時(shí)的扭矩最高才達(dá)到30,N·m，而且工況極不穩(wěn)定，甲醇噴嘴很容易被燒化．于是對(duì)第一代甲醇裂解器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，其不足主要有4個(gè)方面.

(1)甲醇液體與預(yù)熱室內(nèi)空氣接觸，汽化效果差；(2)預(yù)熱管彎曲半徑小，加工難度大；

(3)甲醇噴嘴在500～600,℃的高溫環(huán)境下，必須采取隔熱措施或冷卻措施，才能使其可靠性及壽命延長(zhǎng)；

(4)裂解氣輸送管流通截面較小，流動(dòng)阻力較大．

2.2第二代裂解器的設(shè)計(jì)

在第一代甲醇裂解器的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)研制了第二代甲醇裂解器[11]．如圖3所示，其橫截面與第一代甲醇裂解器相同，而長(zhǎng)度減小到400,mm．裂解器內(nèi)取消了預(yù)熱室，完全由預(yù)熱管取代，但預(yù)熱管設(shè)計(jì)為L(zhǎng)形，并在其上設(shè)置有許多加熱片，主要是為了提高預(yù)熱管的吸熱和甲醇的汽化效果．催化室改為鼠籠結(jié)構(gòu)，內(nèi)外各設(shè)置一個(gè)圓桶，內(nèi)外圓桶之間有7,mm間隙．甲醇液體以液霧的形式進(jìn)入預(yù)熱管內(nèi)，在預(yù)熱管內(nèi)全部汽化為甲醇蒸氣．甲醇蒸氣進(jìn)入催化室內(nèi)外圓桶間隙內(nèi)，通過(guò)內(nèi)桶壁上的小孔進(jìn)入內(nèi)桶內(nèi)，經(jīng)過(guò)催化劑的作用，然后通過(guò)內(nèi)桶中心設(shè)置的出氣管外壁上的小孔進(jìn)入出氣管，再通過(guò)裂解氣輸送管，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管與空氣混合，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸燃燒．

圖3 第二代裂解器的設(shè)計(jì)Fig.3 Design of second-generation methanol reformer

為了改善裂解器的換熱效果及提高甲醇噴嘴的可靠性及壽命，第二代裂解器采用逆向換熱，即甲醇從排氣管的后端進(jìn)入，裂解氣從排氣管的前端出來(lái)，與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣方向相反．另外，甲醇噴嘴還采取了隔熱措施，即在噴嘴內(nèi)支座的外壁上包裹幾層石棉，壓裝于外支座的內(nèi)孔中，見(jiàn)圖4．

由于第二代甲醇裂解器甲醇液體與預(yù)熱管壁面接觸，汽化效果好，效率高，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率達(dá)到了原機(jī)的95%，而且工況較穩(wěn)定．預(yù)熱管彎曲半徑大，工藝性好．甲醇噴嘴的可靠性及壽命較第一代甲醇裂解器有所提高，但仍存在不足，主要問(wèn)題有：①甲醇噴嘴仍存在燒化現(xiàn)象；②由于甲醇噴嘴處采用石棉隔熱，出現(xiàn)了漏氣現(xiàn)象．

圖4 甲醇噴嘴隔熱結(jié)構(gòu)示意Fig.4 Structure diagram of methanol nozzle insulating heat

2.3第三代裂解器的設(shè)計(jì)

針對(duì)第二代甲醇裂解器存在的問(wèn)題，同時(shí)為了滿(mǎn)足裝車(chē)要求，在第二代甲醇裂解器的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)研制了第三代甲醇裂解器．如圖5所示，其橫截面改為橢圓形，而長(zhǎng)度仍為400,mm．裂解器內(nèi)預(yù)熱管設(shè)計(jì)為直管，在其上仍設(shè)置有許多加熱片．催化室用2個(gè)隔板分成3室：前室、中室和后室，隔板上鉆有許多10,mm的小孔，為防止催化劑進(jìn)入前室和后室，在隔板上設(shè)置一層2,mm方格的鐵絲網(wǎng)．甲醇蒸氣先進(jìn)入前室，通過(guò)中室與前室之間隔板上的小孔進(jìn)入中室．在催化劑的作用下，裂解為甲醇裂解氣，通過(guò)中室與后室之間隔板上的小孔進(jìn)入后室，然后通過(guò)裂解氣輸送管進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管與空氣混合，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸燃燒．

第三代裂解器仍采用逆向換熱方式．為了解決甲醇噴嘴在工作中易被燒化問(wèn)題，第三代裂解器的重要改進(jìn)是甲醇噴嘴采用回醇方式進(jìn)行冷卻，即在噴嘴支座內(nèi)設(shè)置冷卻腔，甲醇液體通過(guò)冷卻腔，對(duì)噴嘴支座進(jìn)行冷卻，然后回到醇泵箱內(nèi)，從而達(dá)到提高甲醇噴嘴可靠性和壽命的目的．工作中發(fā)現(xiàn)，該結(jié)構(gòu)有效地避免了甲醇噴嘴的燒損，滿(mǎn)足長(zhǎng)期使用的要求．

圖5 第三代裂解器的設(shè)計(jì)Fig.5 Design of the third-generation methanol reformer

第三代甲醇裂解器與第二代甲醇裂解器具有相同的效率，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率仍可達(dá)到原機(jī)的95%，而且工況較穩(wěn)定．由于預(yù)熱管改為直管，加工更加容易，同時(shí)也有利于提高可靠性．甲醇噴嘴采用回醇冷卻后，可靠性及壽命得到保證，未出現(xiàn)過(guò)甲醇噴嘴被燒化的現(xiàn)象．裂解器的外形設(shè)計(jì)成橢圓形，滿(mǎn)足裝車(chē)要求.

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

第二代裂解器性能和排放在文獻(xiàn)[9]中進(jìn)行過(guò)研究．由于第三代裂解器為了適應(yīng)裝車(chē)要求，在外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)上做了較大改進(jìn)，因此，在裝車(chē)前有必要對(duì)第三代裂解器的性能進(jìn)行研究，以確保裂解氣汽車(chē)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性．

3.1過(guò)量空氣系數(shù)對(duì)甲醇消耗量的影響

圖6給出了負(fù)荷均為40,N·m，轉(zhuǎn)速分別為2,000,r/min、3,000,r/min和4,400,r/min下的燃料消耗量隨過(guò)量空氣系數(shù)λ的變化曲線(xiàn)．由圖6可見(jiàn)，隨著過(guò)量空氣系數(shù)的增加，甲醇的消耗量降低．可見(jiàn)裂解氣稀薄燃燒是甲醇高效燃燒的有效途徑．

圖6 過(guò)量空氣系數(shù)對(duì)甲醇消耗量的影響Fig.6 Effects of excess air ratio on methanol consumption

發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性改善有以下幾方面的原因：節(jié)流損失減小，在給定功率輸出下，混合氣的稀薄化，即增大了過(guò)量空氣系數(shù)，升高了發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)壓力，減小了節(jié)流損失，也大為減少了發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣泵入氣缸時(shí)所消耗的泵氣功，這樣發(fā)動(dòng)機(jī)有效效率得以提高；采用裂解氣作為燃料并實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒，使發(fā)動(dòng)機(jī)最佳節(jié)氣門(mén)開(kāi)度增加，從而使進(jìn)入氣缸的空氣量增加，因此大量空氣的稀釋作用，使最高燃燒溫度下降，從而導(dǎo)致了傳熱損失的減少．另外，燃燒溫度的降低，使燃燒產(chǎn)物的高溫分解作用減弱，從而提高了燃料燃燒的利用率；更重要的是，甲醇裂解氣的產(chǎn)生來(lái)源于廢氣中的余熱．大量排出的余熱得到有效利用，提升了燃料能源品位，提高了燃料的利用效率．研究結(jié)果表明，裂解氣中除含有H2和CO外，還含有一定量的CH3OH蒸氣，三者的比例隨發(fā)動(dòng)機(jī)的工況而變化．根據(jù)液體甲醇、甲醇蒸氣及甲醇裂解氣(H2+ CO)的質(zhì)量熱值計(jì)算得到，甲醇液體受熱轉(zhuǎn)換為甲醇蒸氣時(shí)，燃料的低熱值增加6%，甲醇蒸氣再轉(zhuǎn)換為甲醇裂解氣時(shí)，燃料的低熱值又增加14%．由于各工況下，裂解氣中各成分的比例不同，故燃料低熱值的增加幅度不同．總體來(lái)說(shuō)，甲醇裂解率越高，燃料低熱值的增加程度越大，發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率增加程度也相應(yīng)越大．

在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，雖然甲醇裂解氣具有相當(dāng)強(qiáng)的稀薄燃燒能力，但是當(dāng)過(guò)量空氣系數(shù)大于1.7以后，工況變得不太穩(wěn)定，所以試驗(yàn)中，將過(guò)量空氣系數(shù)控制在1.7以下．

3.2裂解氣與汽油的經(jīng)濟(jì)性比較

圖7和圖8分別給出了轉(zhuǎn)速為2,000,r/min和3,500,r/min負(fù)荷特性下甲醇的當(dāng)量燃料消耗率和容積替換比．各工況過(guò)量空氣系數(shù)λ均控制在1.4～1.6之間．

由圖7可見(jiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)燃用裂解氣作燃料時(shí)，甲醇的當(dāng)量燃料消耗率較汽油明顯降低，最大降低30.7%，最小降低14.3%．當(dāng)量燃料消耗率計(jì)算式為

式中：HLg為汽油的質(zhì)量熱值，HLg=43.9,MJ/kg；HLm代表甲醇的質(zhì)量熱值，HLm=19.916,MJ/kg；Gg和Gm分別為汽油和甲醇的燃料消耗量，kg/h；Pe代表功率，kW．由此可以看出，利用廢氣余熱將甲醇裂解為裂解氣燃燒，發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率更高．

采用裂解氣作燃料時(shí)，由圖8可見(jiàn)，各工況下甲醇與汽油的容積替換比(相同工況下采用裂解氣作燃料時(shí)甲醇的容積消耗量與采用汽油作燃料時(shí)汽油的容積消耗量的比值)較小，最小達(dá)到了1.43．

圖7 裂解氣的當(dāng)量燃料消耗率Fig.7 Equivalent specific fuel consumption of dissociated methanoland compared to gasoline

圖8 裂解氣與汽油的容積替換比Fig.8 Volume substitution ratio of methanol to gasoline

從過(guò)量空氣系數(shù)對(duì)甲醇燃料消耗量的影響可知，隨著過(guò)量空氣系數(shù)的增大，燃料消耗量隨之下降．由于在試驗(yàn)中，過(guò)量空氣系數(shù)難于調(diào)整，進(jìn)行負(fù)荷特性試驗(yàn)時(shí)，各工況下的過(guò)量空氣系數(shù)不一定在較理想的狀態(tài)，所以裂解氣的燃料經(jīng)濟(jì)性還有進(jìn)一步優(yōu)化的潛力．

3.3裂解氣與汽油的動(dòng)力性比較

為了考查裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性，對(duì)裂解氣發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性進(jìn)行了試驗(yàn)．由于該發(fā)動(dòng)機(jī)高速游車(chē)，所以發(fā)動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速低于原機(jī)的標(biāo)定轉(zhuǎn)速，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖9．由圖9可以看出，利用廢氣余熱將甲醇裂解為裂解氣使用，通過(guò)采用較稀混合氣燃燒，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性可以達(dá)到原汽油機(jī)的95%以上．

圖9 裂解氣與汽油的動(dòng)力性Fig.9 Power performance of dissociated methanoland compared to gasoline

4 結(jié) 論

(1) 第三代裂解器通過(guò)采用逆向換熱和帶有加熱片的預(yù)熱直管及預(yù)熱管內(nèi)直噴甲醇技術(shù)，在電噴發(fā)動(dòng)機(jī)上實(shí)現(xiàn)了純甲醇裂解氣作燃料的應(yīng)用．

(2) 甲醇噴嘴采用回醇冷卻技術(shù)，確保了其高溫環(huán)境下的可靠性及壽命．裂解器的外形設(shè)計(jì)成橢圓形，滿(mǎn)足裝車(chē)要求．

(3) 利用廢氣余熱產(chǎn)生裂解氣及裂解氣的稀薄燃燒可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性，而發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性基本保持不變．

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Design of Methanol Reformer and Its Experiment on SI Electronic-Controlled Engine

XU Yuan-li1,2，YAO Chun-de1，LI Xu-cong1
(1. State Key Laboratory of Engines，Tianjin University，Tianjin 300072，China；2. School of Mechanical Engineering，Tianjin University of Science and Technology，Tianjin 300222，China)

A third-generation methanol reformer，which can dissociate methanol by exhaust heat，for electroniccontrolled engine was developed and tested. The testing results show that the engine with the reformer can improve the thermal efficiency，and equivalent specific fuel三者consumption of methanol reduced by 14.3%—30.7% compared to gasoline and keep the power performance. The minimum substitution ratio of methanol to gasoline can reach 1.43(on volume).

SI electronic-controlled engine；methanol reformer；nozzle reliability；engine performance

TK402

A

0493-2137(2012)03-273-06

2010-09-28；

2011-04-25.

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(50876075)；教育部博士點(diǎn)基金資助項(xiàng)目(200800560040)．

徐元利（1968— ），男，博士，高級(jí)工程師.

徐元利，xuyuanli2006@126.com．