CN107701299A - 一种驱动车辆发动机启动或/和运行的方法及发动机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种驱动车辆发动机启动或/和运行的方法及发动机，涉及车辆发动机领域。所述发动机为压燃式发动机，所述方法用于减少所述发动机对柴油使用量，包括如下步骤：将第一甲醇裂解为富氢气体，所述富氢气体中至少含有氢气；将第二甲醇、所述富氢气体及柴油混合；将所述柴油通过压燃方式点燃，点燃的所述柴油引燃所述第二甲醇与所述富氢气体，以驱动所述发动机启动或/和运行。本申请的发明人创造性的采用富氢气体及甲醇替代柴油，以驱动压燃式发动机，如柴油发动机。由于氢气及甲醇燃烧后生成水，对环境影响小，并且，氢气及甲醇相对于柴油，可以通过电解水等方式很容易的获得。
Description
技术领域
本发明涉及车辆发动机，特别是涉及一种驱动车辆发动机启动或/和运行的方法及发动机。
背景技术
柴油发动机的优点是扭矩大、经济性能好。柴油发动机的工作过程与汽油发动机有许多相同的地方，每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排气四个冲程。但由于柴油机用的燃料是柴油，它的粘度比汽油大，不容易蒸发，而其自燃温度却比汽油低，因此，可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。不同之处主要有，柴油发动机的气缸中的混合气是压燃的，而非点燃的。柴油发动机工作时，进入气缸的是空气，气缸中的空气压缩到终点的时候，温度可以达到500-700℃，压力可以达到40—50个大气压。活塞接近上止点时，供油系统的喷油嘴以极高的压力在极短的时间内向气缸燃烧室喷射燃油，柴油形成细微的油粒，与高压高温的空气混合，可燃混合气自行燃烧，猛烈膨胀产生爆发力，推动活塞下行做功，此时温度可达1900-2000℃，压力可达60-100个大气压，产生的扭矩很大，所以柴油发动机广泛的应用于大型柴油设备上。
随着人们环保意识的不断提高，以及国家对节能环保的大力倡导，使得柴油发动机的使用成为污染环境的重要原因之一。为此，很多车辆制造商及科研院所研发出新型的柴油发动机或新型的燃料，以减少柴油发动机工作过程中对环境的污染。但是，这些新型的柴油发动机或新型的燃料的使用效果并不理想，并没有有效减少柴油发动机工作过程中对环境的污染；或者，由于其自身过于复杂及制造困难，使得成本巨大，不能适应于实际生产使用需要。
发明内容
本发明的一个目的是要提供一种驱动车辆发动机启动或/和运行的方法以及相应的发动机，通过使用富氢气体替代柴油驱动发动机运行，从根本上尽可能的减少柴油使用量，以尽可能有效的减少柴油发动机工作过程中对环境的污染。
本发明一个进一步的目的是通过在富氢气体中添加甲醇，从所述发动机燃烧过程中尽可能的抑制NOx的生成或/和减少颗粒物的产生或/和排放。
本发明另一个进一步的目的是主要基于车辆承受的载荷信息及启动信息，控制柴油、富氢气体及甲醇的喷射量，以尽可能的提高发动机的使用性能并使发动机可以顺利启动。
特别地，本发明提供了一种驱动车辆发动机启动或/和运行的方法，所述发动机为压燃式发动机，所述方法用于减少所述发动机对柴油使用量，包括下述步骤：
将第一甲醇裂解为富氢气体，所述富氢气体中至少含有氢气；
将第二甲醇、所述富氢气体及柴油混合；
将所述柴油通过压燃方式点燃，点燃的所述柴油引燃所述第二甲醇与所述富氢气体，以驱动所述发动机启动或/和运行。
进一步地，将所述第一甲醇裂解为富氢气体是利用所述发动机排放的废气对所述第一甲醇加热进行裂解；
优选地，当所述发动机的活塞压缩至最高点的时候，所述柴油被喷入并燃烧；
优选地，所述发动机为重载发动机；
优选地，所述发动机燃烧过程中，所述富氢气体用于驱动所述发动机启动或/和运行；
优选地，所述发动机燃烧过程中，所述第二甲醇用于抑制NOx的生成或/和减少颗粒物的产生或/和排放；
优选地，所述柴油用于引燃所述第二甲醇与所述富氢气体。
进一步地，所述发动机启动时，所述富氢气体相对于所述第二甲醇或/和所述柴油比例降低或大幅度降低，以使所述发动机顺利启动；
优选地，所述发动机为柴油发动机，其掺入所述富氢气体的比例在0-4.0％；
优选地，所述发动机为柴油发动机，所述发动机使用的柴油被所述第二甲醇替代的替代率不低于40％。以使所述发动机的废气排放达到国六标准。
进一步地，对驱动所述发动机启动或/和运行的所述柴油、所述第二甲醇及所述富氢气体的混合比例的控制响应于，所述发动机运行状况信息或/和所述车辆运行状态信息；
其中，所述发动机运行状况信息或/和所述车辆运行状态信息中至少包括所述发动机或/和所述车辆承受的载荷信息。
另外，本申请还提供了一种用于车辆的发动机，所述发动机为压燃式发动机，所述发动机包括：
裂解装置，将第一甲醇裂解为富氢气体，所述富氢气体中至少含有氢气；以及
甲醇装置，为所述裂解装置提供第一甲醇，并为所述发动机提供第二甲醇；
柴油在所述发动机内通过压燃方式被点燃，被点燃的所述柴油引燃所述第二甲醇与所述富氢气体，以驱动所述发动机启动或/和运行；
优选地，当所述发动机的活塞压缩至最高点的时候，所述柴油被喷入并燃烧；
优选地，所述第二甲醇与所述富氢气体采用多点喷射；
优选地，所述裂解装置使用所述发动机排放的废气对所述第一甲醇加热裂解；
优选地，所述发动机的废气排气端与所述裂解装置连接，以使得所述发动机的废气对所述第一甲醇裂解为所述富氢气体的过程加热；
优选地，所述发动机燃烧过程中，所述富氢气体用于驱动所述发动机启动或/和运行；
优选地，所述发动机燃烧过程中，所述第二甲醇用于抑制NOx的生成或/和减少颗粒物的产生或/和排放；
优选地，所述柴油用于引燃所述第二甲醇与所述富氢气体。
进一步地，所述发动机具有控制单元，其设定为基于获知的所述发动机运行状况或/和所述车辆运行状态，控制所述柴油、所述第二甲醇及所述富氢气体的混合比例；
其中，所述发动机运行状况信息或/和所述车辆运行状态信息中至少包括所述发动机或/和所述车辆承受的载荷信息；
优选地，所述发动机具有发动机控制器，以获取所述发动机运行状况；
优选地，安装有所述发动机的车辆具有车辆ECU，以获取所述车辆行驶状态；
优选地，所述发动机启动时，驱动所述发动机启动的所述富氢气体相对于所述第二甲醇或/和所述柴油比例降低或大幅度降低，以使所述发动机顺利启动；
优选地，驱动所述发动机启动的所述富氢气体、所述第二甲醇及所述柴油的比例依次为富氢气体占0-8％、第二甲醇占0-70％、柴油30-100％。
进一步地，所述发动机还包括：
共轨式供油系统，具有与所述发动机的汽缸连接的柴油喷嘴、第二甲醇喷嘴及富氢气体喷嘴；
所述裂解装置通过裂解管路与所述富氢气体喷嘴连接；
所述甲醇装置通过甲醇管路分别与喷射所述第二甲醇的所述第二甲醇喷嘴及用于将所述第一甲醇裂解的所述裂解装置连接；
所述柴油喷嘴与柴油箱通过柴油管路连接，所述柴油管路中沿着通向所述发动机的方向依次设有粗过滤器、细过滤器及高压泵；
优选地，所述甲醇装置包括依次连接的甲醇箱、甲醇过滤器及甲醇泵，所述甲醇泵与所述甲醇管路连接；
优选地，由所述裂解装置通往所述富氢气体喷嘴的所述裂解管路中依次安装有气液分离器、储气罐、稳压阀以及第一单向阀；
优选地，所述甲醇管路的分别通向所述第二甲醇喷嘴及所述裂解装置的管路中分别安装有第二单向阀及第三单向阀，以阻止所述第二甲醇及所述第一甲醇倒流。
进一步地，所述发动机还具有醇氢控制器，用于控制所述柴油、所述第二甲醇及所述富氢气体的喷射量；
所述醇氢控制器与所述第二甲醇喷嘴及所述富氢气体喷嘴连接；
所述发动机还具有柴油电控单元，用于控制所述柴油的喷射量，所述柴油电控单元安装于所述粗过滤器与所述细过滤器之间的所述柴油管路中，所述柴油电控单元与所述柴油喷嘴控制连接；并且，通过所述醇氢控制器与所述柴油电控单元控制连接，使所述醇氢控制器控制所述柴油的喷射量；
优选地，所述甲醇管路的通向所述裂解装置的管路中安装有第一甲醇喷嘴，通过所述醇氢控制器与所述第一甲醇喷嘴控制连接，以控制所述裂解装置产生所述富氢气体的量；
优选地，所述醇氢控制器控制所述第二甲醇喷嘴响应于所述车辆ECU或/和所述发动机控制器获知的所述车辆运行状态信息或/和所述发动机运行状况信息；
优选地，所述醇氢控制器控制所述柴油电控单元响应于所述车辆ECU或/和所述发动机控制器获知的所述车辆运行状态信息或/和所述发动机运行状况信息；
优选地，所述醇氢控制器控制所述富氢气体喷嘴响应于所述车辆ECU或/和所述发动机控制器获知的所述车辆运行状态信息或/和所述发动机运行状况信息。
进一步地，所述发动机具有通气管，用于获取空气；
所述发动机能够获取其排放的所述废气的一部分；
将所述废气的一部分与所述空气混合，并添加至所述富氢气体、所述第二甲醇及所述柴油中；
优选地，所述发动机还具有EGR阀，用于使所述发动机获取其排放的所述废气的一部分，所述EGR阀同时与所述废气管路及所述通气管连接，以使所述废气的一部分与所述空气混合并添加至所述富氢气体、所述第二甲醇及所述柴油中；
优选地，所述发动机具有涡轮增压机，用于形成高压气体，所述涡轮增压机同时安装于所述排气管及所述通气管中；
优选地，所述发动机还具有EGR冷却器，所述EGR冷却器与所述EGR阀同时串联于所述废气管路及所述通气管之间，且所述EGR冷却器设置于所述EGR阀的进气口前端。
进一步地，所述通气管安装有流量器，用于控制所述发动机获取的空气量，所述流量器控制所述发动机获取的空气量响应于所述车辆ECU或/和所述发动机控制器获知的所述车辆运行状态信息或/和所述发动机运行状况信息；
优选地，所述通气管安装有过滤器及中冷器；
优选地，所述共轨式供油系统安装有限压阀。
本申请的发明人创造性的采用富氢气体及甲醇替代柴油，以驱动压燃式发动机，如柴油发动机。由于氢气及甲醇燃烧后生成水，对环境影响小，并且，氢气及甲醇相对于柴油，可以通过电解水等方式很容易的获得。这样，从根本上用富氢气体及甲醇替代柴油的使用，因此大幅度的减少了柴油发动机工作过程中对环境的污染；同时，由于减少柴油的使用，进一步节省了不可再生能源的使用。
另外，发明人在研究过程中也遇到新的技术问题，由于压燃发动机自身的特点，使得富氢气体及甲醇在高压压缩后不易被点燃。为此，本申请的发明人又创造性的将柴油通过压燃方式点燃，点燃的柴油引燃第二甲醇与富氢气体，以驱动发动机启动或/和运行。这样，使得富氢气体及甲醇在压燃发动机内可以形成有效的燃烧循环，即将第二甲醇、富氢气体及柴油混合；柴油通过压燃方式点燃，点燃的柴油引燃第二甲醇与富氢气体；将第二甲醇、富氢气体及柴油再次混合，点燃的柴油引燃新的第二甲醇与富氢气体。从而使富氢气体及甲醇替代柴油从理论变为实际可行的技术，使本申请的技术方案具有很强的实用性。
并且，由于氢气的火焰传播速度较快，在柴油压燃着火后，预混合氢气燃烧火焰面的前进速度快于柴油扩散燃烧的火焰面与纯柴油的燃烧过程相比，柴油扩散燃烧阶段的燃烧过程将会发生较大的改变。
在柴油机的进气中加入氢气，利用柴油自燃时所形成的多个着火中心快速引燃汽缸的燃烧室内的稀薄氢气和甲醇预混合气，从而在发动机实现稀薄预混合氢气和甲醇的燃烧，氢气与柴油相比，燃烧速度快、热值高，更适合稀薄燃烧；甲醇是含氧的燃料，虽然其热值为柴油的一半，但由于燃烧的温度较低，有效的控制了NOx的生成，减少颗粒的产生于排放。
由于有富氢气体的存在，使得柴油和甲醇的燃烧效果更好，排放与功率输出得到改善和提高；并可以提高掺入甲醇的比例，降低柴油的比例，取得更大的柴油替代比。
由于富氢气体的产生是通过吸收发动机排放的尾气的热量把甲醇裂解，因此提高了发动机系统的热效率，达到降低油耗的效果。
现有技术中，国内使用的柴油/甲醇混合燃烧技术是一个有条件的过程，并非在整个发动机工作的全过程，这个是柴油/甲醇混合燃烧技术的不足。本发明不存在这个问题，从发动机启动开始，一直就使用甲醇、富氢气体及柴油进行混合燃烧，保证使用过程中的功率不低于原柴油机的功率和超过国V的排放。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明所述发动机及相应器件通过相应管路连接的示意性管路连接图；
图2是根据本发明所述发动机启动或/和运行方法的示意性流程图。
图1中的附图标记为：1柴油发动机、2气缸进气口、3富氢气体喷嘴、4甲醇喷嘴、5柴油喷嘴、6气缸排气口、7涡轮压气机、8空气进口、9空气过滤器、10空气流量器、11EGR阀、12EGR冷却器、13中冷器、14单向阀、15甲醇箱、16甲醇过滤器、17甲醇泵、18单向阀、19甲醇喷嘴、20裂解器装置、21消声器、22废气出口、23气液分离器、24储气罐、25稳压阀、26单向阀、27醇氢控制器、28高压泵、29细过滤器、30柴油电控单元、31粗滤器、32柴油箱、33柴油共轨系统、34限压阀、35甲醇装置。
具体实施方式
图1是根据本发明所述发动机及相应器件通过相应管路连接的示意性管路连接图。图2是所述发动机启动或/和运行方法的示意性流程图。参见图2，本申请提供了一种驱动车辆发动机1(参见图1)启动或/和运行的方法，发动机1为压燃式发动机1，改方法用于减少发动机1对柴油使用量；
S100、将第一甲醇裂解为富氢气体，富氢气体中至少含有氢气和一氧化碳；
S200、将第二甲醇、富氢气体及柴油混合；
S300、将柴油通过压燃方式点燃，点燃的柴油引燃第二甲醇与富氢气体，以驱动发动机1启动或/和运行。
参见图2，进一步的，该方法利用发动机1(参见图1)排放的废气对第一甲醇加热进行裂解，从而有效利用发动机1排放的废气，降低废气的热量，尽可能阻止温室效应；并节省对第一甲醇加热进行裂解的能源消耗。从而达到了既降低裂解成本，又减少废气的排放热量，以尽可能阻止温室效应的双重目的。
优选地，发动机1(参见图1)燃烧过程中，富氢气体主要用于驱动发动机1启动或/和运行；
优选地，发动机1(参见图1)燃烧过程中，第二甲醇主要用于抑制NOx的生成或/和减少颗粒物的产生或/和排放；
优选地，柴油主要用于引燃第二甲醇与富氢气体。
本领域技术人员可以理解的是，把甲醇裂解为氢气和一氧化碳后形成的气体统称为富氢气体。
本申请的发明人创造性的采用富氢气体及甲醇替代柴油，以驱动压燃式发动机1，如柴油发动机。由于氢气及甲醇燃烧后生成水，对环境影响小，并且，氢气及甲醇相对于柴油，可以通过电解水等方式很容易的获得。这样，从根本上用富氢气体及甲醇替代柴油的使用，因此大幅度的减少了柴油发动机1工作过程中对环境的污染；同时，由于减少柴油的使用，进一步节省了不可再生能源的使用。
另外，发明人在研究过程中也遇到新的技术问题，由于压燃发动机1自身的特点，使得富氢气体及甲醇在高压压缩后不易被点燃。为此，本申请的发明人又创造性的将柴油通过压燃方式点燃，点燃的柴油引燃第二甲醇与富氢气体，以驱动发动机1启动或/和运行。这样，使得富氢气体及甲醇在压燃发动机1内可以形成有效的燃烧循环，即将第二甲醇、富氢气体及柴油混合；柴油通过压燃方式点燃，点燃的柴油引燃第二甲醇与富氢气体；将第二甲醇、富氢气体及柴油再次混合，点燃的柴油引燃新的第二甲醇与富氢气体。从而使富氢气体及甲醇替代柴油从理论变为实际可行的技术，使本申请的技术方案具有很强的实用性。
并且，由于氢气的火焰传播速度较快，在柴油压燃着火后，预混合氢气燃烧火焰面的前进速度快于柴油扩散燃烧的火焰面.与纯柴油的燃烧过程相比，柴油扩散燃烧阶段的燃烧过程将会发生较大的改变。碳氢化合物掺氢燃烧可以增加燃烧的速度、增大最高反应温度、延长了焰后反应、更短的淬熄距离，通过提供更多的活性因子，促进了燃料的链式氧化反应，提高了动力输出。
在柴油机的进气中加入氢气，利用柴油自燃时所形成的多个着火中心快速引燃汽缸的燃烧室内的稀薄氢气和甲醇预混合气，从而在发动机实现稀薄预混合氢气和甲醇的燃烧，氢气与柴油相比，燃烧速度快、热值高，更适合稀薄燃烧；甲醇是含氧的燃料，虽然其热值为柴油的一半，但由于燃烧的温度较低，有效的控制了NOx的生成，减少颗粒的产生于排放。
由于有富氢气体的存在，使得柴油和甲醇的燃烧效果更好，排放与功率输出得到改善和提高；并可以提高掺入甲醇的比例，降低柴油的比例，取得更大的柴油替代比。
由于富氢气体的产生是通过吸收发动机排放的尾气的热量把甲醇裂解，因此提高了发动机1系统的热效率，达到降低油耗的效果。
现有技术中，国内使用的柴油/甲醇混合燃烧技术是一个有条件的过程，并非在整个发动机1工作的全过程，这个是柴油/甲醇混合燃烧技术的不足。本发明不存在这个问题，从发动机1启动开始，一直就使用甲醇、富氢气体及柴油进行混合燃烧，保证使用过程中的功率不低于原柴油机的功率和超过国V的排放。
参见图2，进一步地，发动机1(参见图1)启动时，富氢气体相对于第二甲醇或/和柴油比例降低或大幅度降低，以使发动机1顺利启动；
参见图2，优选地，发动机1(参见图1)启动时，富氢气体、第二甲醇及柴油的比例依次为富氢气体占0-8％、第二甲醇占0-70％、柴油30-100％。
醇氢技术具有良好的冷启动特性，同时甲醇是含氧的燃料，醇氢技术不仅可以保证发动机1原有的功率，同时由于甲醇的低燃烧温度，其排放特性良好。
由于氢气的自燃温度较高，因而氢气需要被柴油引燃，在冷起动或加速过程中加入氢气反而会抑制燃烧，使柴油机出现功率下降，燃料燃烧不充分的问题。本发明由于增加了甲醇，甲醇是带氧的燃料，同时，甲醇燃烧温度较低，这时所掺入氢的量可以减少，避免了加入氢气反而会抑制燃烧的现象。保证柴油机的功率输出。
参见图2，进一步地，对驱动发动机1(参见图1)启动或/和运行的柴油、第二甲醇及富氢气体的混合比例的控制响应于，发动机1运行状况信息或/和车辆运行状态信息；
其中，发动机1运行状况信息或/和车辆运行状态信息中至少包括发动机1或/和车辆承受的载荷信息。
因此，根据不同的负荷，通过控制器，适时调整第二甲醇/富氢气体/柴油之间的比例，达到低负荷、大负荷都具有良好的输出功率和排放。这样，最大限度地减少柴油的使用，从而从根本上减少排放的源头，同时保证各项技术指标的实现。
参见图1，另外，本申请还提供了一种用于车辆的发动机1，发动机1为压燃式发动机，发动机1包括：
裂解装置20，将第一甲醇裂解为富氢气体，富氢气体中至少含有氢气；以及
甲醇装置35，为裂解装置20提供第一甲醇，并为发动机1提供第二甲醇；
柴油在发动机1内通过压燃方式被点燃，被点燃的柴油引燃第二甲醇与富氢气体，以驱动发动机1启动或/和运行。
优选地，裂解装置20使用发动机1排放的废气对第一甲醇加热裂解；
优选地，发动机1的废气排气端与裂解装置20连接，以使得发动机1的废气对第一甲醇裂解为富氢气体的过程加热；
优选地，发动机1燃烧过程中，富氢气体主要用于驱动发动机1启动或/和运行；
优选地，发动机1燃烧过程中，第二甲醇主要用于抑制NOx的生成或/和减少颗粒物的产生或/和排放；
优选地，柴油主要用于引燃第二甲醇与富氢气体。
在发动机1的进气端加入氢气，利用柴油自燃时所形成的多个着火中心快速引燃发动机1燃烧室内的稀薄氢气和第二甲醇预混合气，从而使发动机1实现稀薄预混合氢气和第二甲醇的燃烧。
本领域技术人员可以理解的是，当发动机1启动的时候，当发动机1气缸处于吸气的状态时，富氢气体与混合的空气被吸进气缸内，同时向发动机1气缸喷入第二甲醇，当活塞压缩至最高点的时候，柴油被喷入并燃烧，形成柴油、甲醇与富氢气体的混合燃烧。
裂解装置20把甲醇裂解为富氢气体，其中氢气含量为60％，一氧化碳30％，其他为甲烷、二氧化碳等气体。
参见图1，进一步地，发动机1具有控制单元，其设定为基于获知的发动机1运行状况或/和车辆运行状态，控制柴油、第二甲醇及富氢气体的混合比例；
其中，发动机1运行状况信息或/和车辆运行状态信息中至少包括发动机1或/和车辆承受的载荷信息；
优选地，发动机1具有发动机控制器，以获取发动机1运行状况；
优选地，安装有发动机1的车辆具有车辆ECU(附图未示出)，以获取车辆行驶状态；ECU为行车电脑。
优选地，发动机1启动时，驱动发动机1启动的富氢气体相对于第二甲醇或/和柴油比例降低或大幅度降低，以使发动机1顺利启动；
优选地，驱动发动机1启动的富氢气体、第二甲醇及柴油的比例依次为富氢气体占0-8％、第二甲醇占0-70％、柴油30-100％。
参见图1，进一步地，发动机1还包括：
共轨式供油系统33，具有与发动机1的汽缸连接的柴油喷嘴5、第二甲醇喷嘴4及富氢气体喷嘴3。
裂解装置20通过裂解管路与富氢气体喷嘴3连接；
甲醇装置35通过甲醇管路分别与第二甲醇喷嘴4及裂解装置20连接；
柴油喷嘴5与柴油箱32通过柴油管路连接，柴油管路中沿着通向发动机1的方向依次设有粗过滤器31、细过滤器29及高压泵28；
参见图1，优选地，甲醇装置35包括依次连接的甲醇箱15、甲醇过滤器16及甲醇泵17，甲醇泵17与甲醇管路连接；
参见图1，优选地，由裂解装置20通往富氢气体喷嘴3的裂解管路中依次安装有气液分离器23、储气罐24、稳压阀25以及第三单向阀26；
参见图1，优选地，甲醇管路的分别通向第二甲醇喷嘴4及裂解装置20的管路中分别安装有第一单向阀14及第二单向阀18，以阻止第二甲醇及第一甲醇倒流。
参见图1，进一步地，发动机1还具有醇氢控制器27，用于控制柴油、第二甲醇及富氢气体的喷射量；
醇氢控制器27与第二甲醇喷嘴4及富氢气体喷嘴3连接；
发动机1还具有柴油电控单元30，用于控制柴油的喷射量，柴油电控单元30安装于粗过滤器31与细过滤器29之间的柴油管路中，柴油电控单元30与柴油喷嘴5控制连接；并且，通过醇氢控制器27与柴油电控单元30控制连接，使醇氢控制器27控制柴油的喷射量；
参见图1，优选地，甲醇管路的通向裂解装置20的管路中安装有第一甲醇喷嘴19，通过醇氢控制器27与第一甲醇喷嘴19控制连接，以控制裂解装置20产生富氢气体的量；
参见图1，优选地，醇氢控制器27控制第二甲醇喷嘴4响应于车辆ECU或/和发动机1控制器获知的车辆运行状态信息或/和发动机1运行状况信息；
参见图1，优选地，醇氢控制器27控制柴油电控单元30响应于车辆ECU或/和发动机1控制器获知的车辆运行状态信息或/和发动机1运行状况信息；
参见图1，优选地，醇氢控制器27控制富氢气体喷嘴3响应于车辆ECU或/和发动机1控制器获知的车辆运行状态信息或/和发动机1运行状况信息。
参见图1，进一步地，发动机1具有通气管，用于获取空气；
发动机1能够获取其排放的废气的一部分；
将废气的一部分与空气混合，废气的一部分按照控制要求并最大不超过15％，并添加至富氢气体、第二甲醇及柴油中；
参见图1，优选地，发动机1的废气排气端通过排气管与裂解装置20连接，以通过发动机1的废气对第一甲醇裂解为富氢气体的过程加热；
参见图1，优选地，发动机1还具有EGR阀11，用于使发动机1获取其排放的废气的一部分，EGR阀11同时与废气管路及通气管连接，以使废气的一部分与空气混合并添加至富氢气体、第二甲醇及柴油中；
参见图1，优选地，发动机1具有涡轮压气机7，用于形成高压气体，涡轮压气机7同时安装于排气管及通气管中；
参见图1，优选地，发动机1还具有EGR冷却器12，EGR冷却器12与EGR阀11同时串联于废气管路及通气管之间，且EGR冷却器12设置于EGR阀11的进气口前端。
参见图1，进一步地，发动机1在以上各个实施例中，通气管安装有流量器10，用于控制发动机1获取的空气量，流量器10控制发动机1获取的空气量响应于车辆ECU或/和发动机1控制器获知的车辆运行状态信息或/和发动机1运行状况信息；
参见图1，优选地，通气管安装有空气过滤器9及中冷器13；
参见图1，优选地，共轨式供油系统33安装有限压阀34。
参见图1，本申请发动机的工作过程可以是，发动机1的气缸处安装有共轨式供油系统33、柴油喷嘴装置5、甲醇喷嘴4、富氢气体喷嘴3和气缸进气口2，柴油箱32的柴油，经过粗过滤器31、柴油电控单元30、细过滤器29后由高压泵28成为高压柴油，经由柴油共轨系统33和柴油喷嘴装置5向发动机1的气缸喷入。柴油电控单元30控制喷入发动机1气缸的柴油的量。
发动机1的废气由气缸的排气口6排出后，经由涡轮压气机7进入裂解器装置20，由裂解器装置20通向消声器21后由气缸排气口22排出。
空气由空气进口8进入，经过过滤器9和空气流量器10后，由涡轮压气机7加压成为高压空气，进入气缸进气口2。需要说明的是，当对进气阀门开度可控和有控制输出时可以省略空气流量器10的作用。
甲醇箱15的甲醇，经由过滤器16、甲醇泵17经由第一单向阀14向气缸喷射第一甲醇，另一路经过单向阀18和甲醇喷嘴19与裂解器20连接。第二甲醇喷嘴4与第一甲醇喷嘴19受醇氢控制器27的控制。
涡轮压气机7一端与尾气出口6连通，涡轮压气机7另一端与裂解器装置20连通，裂解器装置20吸收尾气的热量，把由第一甲醇喷嘴19喷入的第一甲醇裂解为氢气和一氧化碳(统称富氢气体)，富氢气体经气液分离器23进入储气罐24，储气罐24中的富氢气体，经过稳压阀25和第三单向阀26，由富氢气体喷嘴3喷入气缸进气口2与空气混合进入气缸燃烧。
空气由空气进口8进入，经空气过滤器9、空气流量器10进入涡轮压气机7成为高压气体后，经中冷器13进入供气管道。废气再循环利用的废气，由排气管道进入EGR冷却器12、EGR阀11后，与从空气流量器流出的空气混合，进入涡轮压气机7，压缩后经中冷器13进入供气管道供气缸燃烧。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (10)
1.一种驱动车辆发动机启动或/和运行的方法，其特征在于，所述发动机为压燃式发动机，所述方法用于减少所述发动机对柴油使用量，包括下述步骤：
将第一甲醇裂解为富氢气体，所述富氢气体中至少含有氢气；
将第二甲醇、所述富氢气体及柴油混合；
将所述柴油通过压燃方式点燃，点燃的所述柴油引燃所述第二甲醇与所述富氢气体，以驱动所述发动机启动或/和运行。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述第一甲醇裂解为富氢气体是利用所述发动机排放的废气对所述第一甲醇加热进行裂解。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发动机启动时，所述富氢气体相对于所述第二甲醇或/和所述柴油比例降低或大幅度降低，以使所述发动机顺利启动。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，对驱动所述发动机启动或/和运行的所述柴油、所述第二甲醇及所述富氢气体的混合比例的控制响应于，所述发动机运行状况信息或/和所述车辆运行状态信息；
其中，所述发动机运行状况信息或/和所述车辆运行状态信息中至少包括所述发动机或/和所述车辆承受的载荷信息。
5.一种用于车辆的发动机，其特征在于，所述发动机为压燃式发动机，所述发动机包括：
裂解装置，将第一甲醇裂解为富氢气体，所述富氢气体中至少含有氢气；以及
甲醇装置，为所述裂解装置提供所述第一甲醇，并为所述发动机提供第二甲醇；
柴油在所述发动机内通过压燃方式被点燃，被点燃的所述柴油引燃所述第二甲醇与所述富氢气体，以驱动所述发动机启动或/和运行。
6.根据权利要求5所述的发动机，其特征在于，所述发动机具有控制单元，其设定为基于获知的所述发动机运行状况或/和所述车辆运行状态，控制所述柴油、所述第二甲醇及所述富氢气体的混合比例；
其中，所述发动机运行状况信息或/和所述车辆运行状态信息中至少包括所述发动机或/和所述车辆承受的载荷信息。
7.根据权利要求5或6所述的发动机，其特征在于，所述发动机还包括：
共轨式供油系统，具有与所述发动机的汽缸连接的柴油喷嘴、第二甲醇喷嘴及富氢气体喷嘴，
所述裂解装置通过裂解管路与所述富氢气体喷嘴连接；
所述甲醇装置通过甲醇管路分别与喷射所述第二甲醇的所述第二甲醇喷嘴及用于将所述第一甲醇裂解的所述裂解装置连接；
所述柴油喷嘴与柴油箱通过柴油管路连接，所述柴油管路中沿着通向所述发动机的方向依次设有粗过滤器、细过滤器及高压泵。
8.根据权利要求7所述的发动机，其特征在于，所述发动机还具有醇氢控制器，用于控制所述柴油、所述第二甲醇及所述富氢气体的喷射量；
所述醇氢控制器与所述第二甲醇喷嘴及所述富氢气体喷嘴连接；
所述发动机还具有柴油电控单元，用于控制所述柴油的喷射量，所述柴油电控单元安装于所述粗过滤器与所述细过滤器之间的所述柴油管路中，所述柴油电控单元与所述柴油喷嘴控制连接；并且，通过所述醇氢控制器与所述柴油电控单元控制连接，使所述醇氢控制器控制所述柴油的喷射量。
9.根据权利要求7所述的发动机，其特征在于，
所述发动机具有通气管，用于获取空气；
所述发动机能够获取其排放的废气的一部分；
将所述废气的一部分与所述空气混合，并添加至所述富氢气体、所述第二甲醇及所述柴油中。
10.根据权利要求9所述的发动机，其特征在于，
所述通气管安装有流量器，用于控制所述发动机获取的空气量，所述流量器控制所述发动机获取的空气量响应于所述车辆ECU或/和所述发动机控制器获知的所述车辆运行状态信息或/和所述发动机运行状况信息。
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