基于燃料重整废气再循环(REGR)技术的二甲醚发动机低温燃烧机理研究

研究了二甲醚水蒸气重整反应机理。结果表明，催化剂种类、温度及各反应物比例等都会影响二甲醚重整效率及产物的选择性，对γ-Al2O3/CuMn2O4双功能催化剂研究结果表明：(1)随着温度的升高， DME转化率和H2产率增大，当超过400℃后，DME转化率接近100%；（2）随着水醚比的升高，双功能催化剂的DME转化率和H2产率增大；（3）随着空速的升高，催化剂的DME转化率和H2产率先不变后降低。.研究了Ni/γ-Al2O3和Ni/La2O3/γ-Al2O3催化剂对二甲醚二氧化碳重整反应的活性。结果表明：金属Ni可以促进二氧化碳的转化，而稀土元素La可以降低副产物甲烷的生成，并开发出性能优良的二氧化碳重整催化剂。.研究了二甲醚等燃料在柴油机喷嘴中的燃料喷射、雾化和混合性能。结果表明：相同情况下，二甲醚的泵端和嘴端油管压力峰值均比柴油的小，且压力上升和下降均比柴油的缓慢；DME的压力波传播速度远小于在柴油中的压力波传播速度，且受负荷的影响大，导致二甲醚的喷油延迟比柴油的要大许多；DME的喷射持续期比柴油长很多。.研究了二甲醚等燃料在压力涡流喷嘴中的燃料喷射、雾化和混合。结果表明：高粘度液体的喷雾锥角明显降低；在高背压时，DME的喷雾形态和柴油的喷雾形态大致相同，在低背压下则有较大的不同：柴油的喷雾锥角大，喷雾形态饱满，二甲醚喷雾锥角较小，形态窄瘦。.二甲醚的着火延迟期略短于常规柴油机。但喷油延迟期远的增大大于着火延迟期的减小，发动机需要在燃油供给方面做相应的调整。.二甲醚发动机的低温燃烧研究表明：进气管掺混各种高辛烷值的燃料，有利于改善二甲醚发动机的各项性能；进气管引入重整气有利于降低发动机的着火延迟期，有利于发动机低温燃烧的着火时刻控制；通过适当调整预混成分和比例，二甲醚发动机可实现NOx可忽略的低温燃烧模式；二甲醚发动机可取得发动机平稳低温燃烧的效果。.进一步展开二甲醚发动机NOx储存还原性能的探索,开发出非贵金属NSR催化剂LaCoO3/K2CO3/CeZrO2。研究发现，该催化剂具有较好的存储性能和氧化性能；DME-NSR等温存储-还原循环实验在350℃和400℃下NOx转化率均在60%~80%之间。