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二甲醚发动机用隔膜泵设计 　　摘要：介绍了隔膜泵的结构和特性，讨论隔膜泵替代二甲醚（DME）发动机传统喷油泵的可行性，建立隔膜泵膜片的有限元模型，利用有限元软件对膜片进行应力分析，以获得隔膜泵膜片的受力情况。结合隔膜泵的发展，分析各类隔膜泵的优缺点，在二甲醚可控预混合燃烧和低压喷射技术的基础上，设计出了一种适合作为二甲醚发动机的喷油泵。 　　关键词：DME发动机；隔膜泵；可控预混合燃烧；低压喷射 　　中图分类号：U464.136 文献标志码：A 文章编号：1005-2550（2012）02-0001-05 　　 　　DME Engine Design by Diaphragm Pump 　　YAO Qiang，ZHANG Guang-de，WANG Wei-hua，YOU Cai-xia，ZHANG Wang 　　（School of Automobile and Traffic Engineering， Wuhan University of Science and Technology， Wuhan 430081， China） 　　Abstract: This paper introduces the structure and characteristic of diaphragm pump，discusses the feasibility of using diaphragm pump engine instead of traditional injection pump engine，and establishes the diaphragm pump diaphragm finite element model. It uses finite element software the membrane stress analysis and to obtain the pump diaphragm stress situation. Combined with the development of various types of diaphragm pump and analysed the advantages and disadvantages of them.Bosedon DME controllable premixed combustion and low pressure injection technology，it designs a suitable as DME engine fuel injection pump. 　　Key words: DME engine；diaphragm pump；controllable premixed combustion；low pressure injection. 　　随着石油资源短缺问题日益严重，寻找另一种代用燃料来解决石油短缺的问题显得更加的迫切。二甲醚因为其着火性好、燃烧效率高、来源广泛［1］等优点，已成为柴油机比较有发展前途的清洁代用燃料之一。本文在二甲醚作为代用燃料的背景下设计出了一种新型喷油泵。 　　 　　1 概述 　　 　　从20世纪90年代初期开始，对DME在柴油机上应用研究概括起来主要为两条路径： 　　1）将DME作为着火促进剂使用。早期主要是将DME作为甲醇的着火促进剂，旨在改善柴油机的着火性能和燃烧过程，作为甲醇的着火促进剂时，DME占整个燃料质量的25%~50%较合适。 　　2）DME单独燃用或与柴油混合使用。目前国内外对DME的研究则主要是将其单独燃用，即以100%的液态DME燃用或与柴油按一定比例混合使用。有关试验研究表明，与燃烧柴油相比，100%燃用DME时发动机在全部转速和负荷范围内都能实现无烟排放，且NOx排放下降50%左右，CO和HC排放与柴油机相当，将性能优化后的DME发动机装车进行行驶试验，该车的最高时速和加速性能都能达到原柴油车的水平。在柴油机上燃用DME和柴油的混合燃料时，也可以获到很好的节能及环保效果。 　　随着柴油机节能减排及环境保护法规的日益严格，后一条研究路径无疑会成为主流形式。其中，采用共轨结构的100%燃用DME的发动机尤为值得关注。燃用DME的发动机和传统（即完全燃用柴油，下同）柴油机相比，其差异主要体现在燃料供给系统的结构上。图1为一种典型的100%燃用DME并采用共轨结构的发动机燃料供给系统的简图［1］。 　　 　　对于完全燃用DME的柴油机而言，柴油机工作时，液态DME首先从DME存贮罐4中被吸出，经加压泵5加压与滤清器6滤除杂质后被送入共轨池7中，共轨池中的压力根据需要由调压溢流阀9设定。共轨池中的液态DME经高压油管供入带有电磁阀的喷油器