[发明专利]用于甲醇燃料发动机的燃烧方法、燃烧系统及加热装置

说明书

本发明涉及一种甲醇燃料发动机的燃烧方法、燃烧系统及加热装置。该方法包括：对输入所述甲醇燃料发动机的助燃空气进行加热；将加热后的助燃空气和喷醇器喷出的甲醇燃料混合成混合气，所述甲醇燃料加热汽化后的混合气温度在设定温度范围内，并且所述混合气在所述甲醇燃料发动机的气缸内燃烧做功。另外，加热装置安装在进气管，有自动调节功率或受控调节功率的功能。甲醇燃烧系统根据进气温度、喷出的甲醇量和温度，甲醇燃料发动机的温度，控制加热装置的功率，保证缸内甲醇混合气在设定的温度范围内。

技术领域

本发明涉及发动机燃烧技术领域，尤其涉及用于甲醇燃料发动机的燃烧方法、甲醇燃烧系统及加热装置。

背景技术

甲醇作为燃料可以得到较高的燃烧效率，并能够取得较低的一氧化碳CO，碳氢HC和氮氧化合物NOx污染物排放。特别是甲醇汽车产生的PM2.5尾气排放比同排量汽油车柴油车要低得多。大量试验和试点证明了甲醇汽车的安全性，动力性和环保性。

甲醇作为燃料特性上有不足的地方：第一，甲醇的汽化热很高。是汽油的3.6倍，柴油的4.2倍。第二，甲醇的燃烧热值低，只有汽油柴油的一半不到，因而在相同热值需求下，需要加大发动机工作时的喷醇量。如果甲醇燃料的使用量是汽柴油的两倍，那么甲醇汽化时所需要的热量也要再多一倍。如果甲醇的使用量增加50％，汽化时所需的热量也要增加50％。在热能供应不足时，甲醇会汽化不好。没有汽化的甲醇还是液态，没有参与燃烧，造成动力和热效率下降。液态甲醇一部分顺着汽缸壁流入机油池，使机油乳化失去润滑作用。一部分随着尾气排出，造成燃料的浪费。在这个过程中有些甲醇会转化成甲酸和甲醛造成尾气污染。

以上问题甲醇汽车不只是在冷启动时发生，行驶过程全都存在。只是问题的程度不同。在某些特定的情况，尤其是在冬天汽车高速行驶的时候，甲醇汽化造成的混合气温度降低使甲醇燃料发动机燃烧不正常，汽车动力不足甚至熄火。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供可改善甲醇燃料发动机的燃烧稳定性的燃烧方法、甲醇燃烧系统及加热装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种用于甲醇燃料发动机的燃烧方法，包括：

步骤S1：在行驶全过程中，对输入所述甲醇燃料发动机的助燃空气进行加热；

步骤S2：将加热后的所述助燃空气和喷出的甲醇燃料混合成混合气，所述甲醇燃料加热汽化后的混合气温度在设定温度范围内，并且所述混合气在所述甲醇燃料发动机的气缸内燃烧做功；

在所述步骤S1中：通过加热装置对所述助燃空气进行加热；

所述步骤S1包括：

步骤S1-2：通过控制单元来控制所述加热装置的加热功率实现控制加热所述助燃空气的温度；

所述方法还包括步骤S3：通过控制油门踏板的位置来控制喷醇量；

在所述步骤S1-2中，包括：控制单元根据所述喷醇量是否会造成爆震的上限与所述加热装置的加热功率的对应关系来控制所述加热装置的加热功率，保证在所述助燃空气温度改变滞后的情况下，所述喷醇量具有一定的上升空间。

优选的，所述混合气温度受所述助燃空气的温度、所述气缸的水温、甲醇燃料的温度以及喷醇量影响；

在所述步骤S1-2中，所述控制单元根据输入的所述助燃空气的温度、所述水温、甲醇温度和喷醇量，控制所述加热装置的加热功率，来控制加热所述助燃空气的温度，进而控制所述混合气温度。

本发明还提供一种甲醇燃烧系统，包括具有气缸的甲醇燃料发动机、以及与所述甲醇燃料发动机连接输入助燃空气的进气管；所述甲醇燃烧系统还包括在行驶全过程中对所述助燃空气进行加热的加热装置；