[发明专利]一种使用单甲醇燃料的压燃式发动机系统及其操作方法

权利要求书

1.一种使用单甲醇燃料的压燃式发动机系统，其特征在于，所述压燃式发动机系统没有二甲醚引燃剂，也没有二甲醚引燃剂的在线制备系统，所述压燃式发动机系统以十六烷低、不易压燃的甲醇与空气的混合气作为引燃剂；

所述压燃式发动机系统包括：

压燃式发动机(1)，其包括气缸组件，所述气缸组件包括气缸(2)、预热塞(6)、进气道(7)、排气道(19)和燃料喷嘴(3)，所述预热塞(6)位于所述气缸(2)内部，所述气缸(2)连接至所述进气道(7)、所述排气道(19)和所述燃料喷嘴(3)；

供气系统，其包括串联的增压器(14)和进气管(9)，所述进气管(9)管路中具有加热混合段(10)，所述进气管(9)的出口连接至所述进气道(7)，所述加热混合段(10)上连接有引燃剂喷嘴(11)，所述加热混合段(10)内含有加热器；

排气系统，其包括排气管(5)，所述排气管(5)的进口连接至所述排气道(19)，所述排气管(5)的出口连接至所述增压器(14)；

所述增压器(14)包括涡轮(15)和压气机(16)，所述增压器(14)连接有空气进气口(18)和废气排气口(17)。

2.根据权利要求1所述的压燃式发动机系统，其特征在于，所述排气管(5)和所述进气管(9)之间具有废气再循环管路(12),所述废气再循环管路(12)中具有流量控制阀(13)。

3.根据权利要求1所述的压燃式发动机系统，其特征在于，所述压燃式发动机包括多个气缸组件。

4.根据权利要求3所述的压燃式发动机系统，其特征在于，所述进气管(9)和所述进气道(7)之间还具有进气歧管(8)；所述排气管(5)和所述排气道(19)之间还具有排气歧管(4)。

5.一种使用单甲醇燃料的压燃式发动机系统的操作方法，其特征在于，其使用根据权利要求1所述的压燃式发动机系统，包括以下步骤：

A、空气由空气进气口(18)进入增压器(14)内，被压缩升温后进入进气管(9)，并在经过加热混合段(10)时与经引燃剂喷嘴(11)喷入的甲醇引燃剂混合，得到甲醇空气混合气；

B、步骤A中得到的甲醇空气混合气经进气管(9)进入压燃式发动机(1)的进气道(7)，再进入气缸(2)，甲醇空气混合气被气缸(2)内部的预热塞(6)加热，加热后的甲醇空气混合气经发动机活塞压缩到着火温度产生引燃火焰，同时或然后，将甲醇燃料经燃料喷嘴(3)喷入气缸(2)，甲醇燃料被引燃火焰点燃，进入燃烧过程，并推动活塞反向运动以对外做功；

C、甲醇燃料燃烧后的废气经排气道(19)进入排气管(5)，排气管(5)中的废气进入增压器(14)以利用其余热余压驱动增压器(14)工作，然后降温降压后的废气经废气排气口(17)排出。

6.根据权利要求5所述的操作方法，其特征在于，所述压燃式发动机包括多个气缸组件，步骤B中甲醇空气混合气经进气管(9)后首先进入进气歧管(8)，再进入进气道(7)；步骤C中燃烧后的废气经排气道(19)后首先进入排气歧管(4)，再进入排气管(5)。

7.根据权利要求5所述的操作方法，其特征在于，步骤C中排气管(5)中的一部分废气经过废气再循环管路(12)和流量控制阀门(13)进入进气管(9)，以对进气管(9)中的物质进行预热。

8.根据权利要求7所述的操作方法，其特征在于，所述压燃式发动机系统的压缩比为16-26。

9.根据权利要求5所述的操作方法，其特征在于，步骤A中甲醇空气混合气中甲醇与空气的体积比为1/10-1/2。