宋志辉,何建祥,张志敏,等.面向商用车动力的甲醇发动机热效率提升路径与工程实践[J].内燃机工程,2025,46(5):52-61.
面向商用车动力的甲醇发动机热效率提升路径与工程实践
Path and Engineering Practice of Improving Thermal Efficiencies of Methanol Engines for Commercial Vehicle Power
DOI：10.13949/j.cnki.nrjgc.2025.05.006
关键词:甲醇  发动机  热效率  重型商用车
Key Words:methanol  engine  thermal efficiency  heavy commercial vehicle
基金项目:
作者单位E-mail
宋志辉* 浙江绿色智行科创有限公司，宁波 315300 songzhihui@geely.com 
何建祥 浙江绿色智行科创有限公司，宁波 315300 Jianxiang.He@geely.com 
张志敏 浙江绿色智行科创有限公司，宁波 315300 Zhimin.Zhang3@geely.com 
邱继虎 浙江绿色智行科创有限公司，宁波 315300 jihu.qiu@geely.com 
赵阳 浙江绿色智行科创有限公司，宁波 315300 Yang.Zhao20@geely.com 
李东利 浙江绿色智行科创有限公司，宁波 315300 Dongli.Li1@geely.com 
刘岩 浙江绿色智行科创有限公司，宁波 315300 liuyan0001@geely.com 
沈源 浙江吉利控股集团有限公司，杭州 310000 shenyuan@geely.com 
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摘要:针对采用ω燃烧室的重型商用车点燃式甲醇发动机热效率偏低的问题，基于某13 L甲醇发动机开展优化研究。将原ω燃烧室重新设计为屋脊型结构，将螺旋涡流气道改为高滚流气道，并对活塞顶进行适应性调整；同时根据甲醇特性重新设计了凸轮型线、冷却水套、进排气系统，并匹配了专用增压器。采用CAE分析工具对设计方案进行验证。结果表明：优化后发动机有效热效率由42.0%提升至50.2%，提升了8.2个百分点，相对提升率达19.5%。
Abstract:To address the low thermal efficiency of a heavy-duty spark-ignition methanol engine with an ω-type combustion chamber， an optimization study was conducted based on a 13 L methanol engine. The combustion system was redesigned by replacing the ω-type chamber with a pent-roof configuration， converting the helical swirl intake port to a high-tumble flow design， and modifying the piston crown accordingly. Additional enhancements included redesigning the cam profile， cooling water jacket， intake/exhaust systems， and matching a dedicated turbocharger based on methanol fuel characteristics. The optimized design was validated using CAE analysis. Results demonstrated that the brake thermal efficiency improved from 42.0% to 50.2%， achieving an 8.2-percentage-point increase with a relative improvement of 19.5%.
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