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沼气发动机文献综述综述
增压沼气发动机燃料供给系统的研究——文献综述
摘要：
本文主要介绍了沼气发动机的改装、应用及其增压技术和燃料供给系统的发展和研究现状，以及气体发动机空燃比控制策略。
关键词：
沼气发动机；燃料供给系统；增压；电控混合器；空燃比；
1．选题背景及意义
1.1选题背景
1.1.1能源与环境问题
众所周知，能源问题已成为一个世界性的问题。
自20世纪70年代能源危机以来，人们更加清醒地认识到世界能源的严峻形势。
因此，各个国家都在不断的探寻研究新能源。
新能源又称非常规能源。
是指传统能源（如煤炭、石油、天然气、水能、木材等）之外的各种能源形式。
指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
伴随能源问题的出现，环境问题也日趋严重。
其中全球变暖尤为突出。
环境问题不再是某个国家的问题，而是整个世界面临的严重问题。
近100多年来，全球平均气温经历了冷－暖－冷－暖两次波动，总得看为上升趋势。
进入八十年代后，全球气温明显上升。
1981-1990年全球平均气温比100年前上升了0.48℃。
导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料（如煤、石油等），排放出大量的CO2等多种温室气体。
由于这些温室气体对来自太阳辐射的短波具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性，也就是常说的温室效应，导致全球气候变暖。
全球变暖的后果，会使全球降水量重新分配，冰川和冻土消融，海平面上升等，既危害自然生态系统的平衡，更威胁人类的食物供应和居住环境。
因此，人们在探寻开发新能源的同时还要将环境问题考虑进去，而且还要将此作为一个重要标准，即要探寻开发清洁能源。
汽车及发动机已成为现代文明社会重要标志的，由于传统的发动机主要以化石燃料为主并且排放的尾气中含有大量的有害气体，因此汽车及发动机的发展正承受着来自上述两方面的巨大挑战。
据统计2010年我国汽车保有量为7000万辆，低于日本的7500万辆汽车保有量，相当于美国2.85亿辆汽车保有量的四分之一。
由此可见我国汽车发展的空间非常大。
汽车保有量的不断攀升，虽然给人类带来经济的繁荣，但同时也给城市带来了大气污染和汽车能源的压力。
专家学者指出实现本世纪汽车及发动机工业健康发展的根本出路是降低其有害污染物排放，减少对石油的过度依赖。
因此探索开发替代石油基燃料的新型洁净燃料，开发高效低污染发动机是当前世界各国关注的重大问题。
1.1.2沼气发动机的发展
目前世界上采用的能源大多是化石燃料，专家认为在21世纪初，会有一半的化石燃料被耗尽，世界石油资源短缺和生态环境恶化是21世纪人类面临的主要问题。
合理利用资源及开发清洁燃料将是人类今后的不懈追求，这使得气体机的发展越来越受到重视，气体机竞争也越来越激烈。
目前气体发动机的分类如表1.1所示[1]。
在国外，由于近年来广阔的市场需求，各发动机制造企业为了满足市场的需求，争相开发性能优越的气体机。
比如美国的Caterpilar公司、FairbanksMorse公司、Cooper公司、Conoco公司、Cummius公司，英国的Ruston公司、VarityPerkins公司，日本的NKKYanmar公司，奥地利的Jenbaher公司，德国的MANB&W公司等[6]。
随着世界各国对新能源不断深入的研究，目前已经出现多种替代燃料，如甲醇、乙醇、石油液化气（LNG）、压缩天然气（CNG）、二甲醚（DME）、氢气、生物柴油、煤层气和沼气等等。
尽管替代燃料的种类繁多，但能够真正被广泛应用的却很少，主要是因为替代燃料在发动机动力性和经济型上的表现不足。
现在应用比较多的是石油液化气和压缩天然气，在我国大中城市的部分公交车使用石油液化气，部分出租车则使用压缩天然气。
另外，乙醇按一定的比例加入汽油中作为汽车的燃料。
尽管很多替代燃料目前没有得到广泛的应用，但是他们的发展前景却非常广阔。
例如沼气，它是一种混合可燃气体，其主要成分是甲烷，其余为二氧化碳、氧气、氮气和硫化氢等。
沼气具有资源广泛、废物利用、价格便宜、燃烧完全、排放清洁等特点。
因此沼气发动机也慢慢的进入人们的视野。
沼气发动机分为双燃料和全烧式两种[2]，双燃料式沼气发动机的工作原理是通过向燃烧室内喷入少量柴油，经压燃后引燃沼气燃烧做功。
结构上只需对柴油机的进气管和调速机构做些变动，改装简单，；全烧式沼气发动机则由火花塞跳火点燃沼气和空气的混合气，无需柴油引燃。
两种沼气发动机的结构如图1，2所示[3]。
双燃料式沼气发动机在沼气资源不是很充裕的地方具有良好的灵活性，当沼气量减少时，以柴油为主，不影响发动机的运行。
在沼气资源丰富的地区，全烧式沼气发动机会有更好的优越性。
目前沼气发动机主要用作固定动力源，例如用作发电机组和动力与供热复合装置系统等。
图3[3]是沼气发电机组系统布置图。
图1：
沼气-柴油双燃料式发动机示意图
图2：
火花点火全烧式沼气发动机示意图
图3：
沼气发电机组系统布置图
表1.1气体发动机的分类
国外对对沼气发动机的研究起步很早，沼气发动机的零部件的性能稳定，如普遍使用电子调速器和电子点火装置等，这就保证了整机有良好的综合性能指标。
近年来国外大型沼气发动机发展迅猛，主要用于发电机组。
国外用于沼气发电的内燃机主要使用Otto发动机和Diesel发动机，其单位重量的功率约为27kW/T。
汽轮机中燃气发动机和蒸汽发动机均有使用，燃气发动机的优点是单位重量的功率大，一般为70-140kW/T；蒸汽发动机一般为10kW/T。
国外沼气发电机组主要用于垃圾填埋场的沼气处理工艺中。
目前，美国在沼气发电领域有许多成熟的技术和工程，处于世界领先水平。
现有61个填埋场使用内燃机发电，加上使用汽轮机发电的装机，总容量已达340MW；欧洲用于沼气发电的内燃机，较大的单机容量在0.4-2MW，填埋沼气的发电效率约为1.68-2kWh/m3。
国内对沼气发动机的研究始于八十年代初，先后有一些单位进行沼气发动机的结构改装和提高热效率方面的研究工作。
在沼气发动机发展的初期，主要是对沼气-柴油双燃料发动机进行研究，因此技术上也相对比较成熟。
早在1982年，中国农机研究院与四川绵阳新华内燃机厂合作，共同研制出了S195-1型沼气-柴油双燃料发动机。
成都科技大学在1105双燃料机上对调速和供气系统进行了研究；四川南充农业机械研究所在S195双燃料机上对提高发动机的热效率进行过研究；上海新中动力机厂在20/27柴油机基础上研制出20/27G双燃料机，用以燃烧天然气、沼气、煤气等。
在双燃料发动机中，由于引燃柴油燃烧后释放能量大，对燃烧过程有利，多以双燃料发动机工作时的问题不是很突出[4]。
早期人们对全烧式沼气发动机的研究相对少些。
潍坊柴油机厂是我国研制全烧气体发动机较早的单位，该厂于八十年代初研制了功率为120千瓦的6160A-3型沼气发动机；贵州柴油机厂和四川农业机械研究所共同开发出60千瓦的6135AD（Q）型全烧沼气（天然气）发动机发电机组。
此外重庆红岩机器厂、上海内燃机研究所、南通柴油机厂等单位也进行过这方面的研究、研制工作。
1.1.3沼气发动机的应用
沼气是一种新型的可再生能源，其燃烧产物中的污染物很少，而且沼气厌氧发酵技术对工厂废水、城市生活垃圾、农业废弃物等有非常好的处理效果，有积极的环保意义。
我们以沼电在酒厂中的的综合效益为例：
四川荣县进行了120kW沼气发电的生产和示范。
用酒糟废水经厌氧消化产生沼气，发电效率为1.69kWh/m3，当年成本为0.0465元/kWh。
沼电能够基本满足该厂的生产用电。
山东昌乐酒厂安装2台120kW的沼气发电机组，170m3酒糟日产沼气4800m3，发电8640kwh，全年能源节约开支29万元，工程运行一年即收回全部成本。
杭州天子岭填埋场发电工程在运行过程中，在平均电价为0.438元/kWh的条件下，投资回报率可达14.8%。
沼气作为照明和炊火能源已广泛地应用于许多发展中国家的偏远地区，并取得了巨大了成效。
我国农村偏远地区还有许多地方严重缺电，如牧区、海岛、偏僻山区等高压输电较为困难，而这些地区却有着丰富的生物质原料。
因地制宜地发展小沼电，犹如建造微型“坑口电站”，可取长补短就地供电。
沼气发电机组主要用于垃圾填埋场的沼气处理工艺中，垃圾填埋沼气发电技术是垃圾无害化、能源化、减量化处理的一条重要途径。
目前，美国在沼气发电领域有许多成熟的技术和工程，处于世界领先水平，其现有61个垃圾填埋场使用内燃机发电加上使用汽轮机发电的装机，总容量已达340MW。
欧洲用于沼气发电的内燃机，较大的单机容量在0.4-2MW，填埋沼气的发电效率约为1.68-2kW·h/m。
德国政府鼓励新能源的利用，给沼气发电上网提供了法律支持与政策鼓励，因此近年来德国应用沼气发电也迅速增加。
目前，德国国内沼气发电工程的数量已由1992年的139家发展到2003年底超过2000家，发电装机总量由1999年的50MW猛增到2002年的250MW。
生物质能发电并网在西欧、德国、丹麦、奥地利、芬兰、法国、瑞典等一些国家的能源总量的比例为10%左右，预计本世纪末将增加到25%[5]。
近年来由于环境和能源的严峻挑战，我国在农村地区大力发展沼气技术，有效地解决了当地居民的炊火能源的问题，保护了当地的森林资源。
沼气发电技术可以将这种清洁的可再生能源转化为电能，输入公用电网，对我国许多农村偏远地区的用电提供了一个经济可行的途径，可有效地解决部分地区生活及生产中小功率用电的困难，并有利于缓解我国用电紧张的局面。
在发达国家，沼气发电技术被广泛应用于垃圾填埋厂等大型垃圾废水的处理过程中，是一种经济有效的垃圾处理技术，受到广泛的关注与深入的研究。
1.2选题意义
目前我国经济处于高速发展阶段，能源和环境问题在我国尤为凸显。
这两方面是制约我国经济发展的主要瓶颈。
新能源已经被列入国家十二五计划，并被作为重点项目。
我国在面对能源和环境问题上做出了重大举措，节能减排，产业调整等等。
对于汽车及发动机行业，研究开发清洁能源，设计高效低排放的发动机是发展的重点。
沼气是有机物在空气隔绝和一定的湿度、温度、酸碱度等条件下，经过沼气细菌作用产生的。
它可以通过有机物（如秸秆等）在厌氧条件下发酵制取，也可以对工厂和农村中的多种污染物质（如动物粪便等）和污水进行适当的处理而得到。
而我国有地域广阔的农村，有大量的可用作生产沼气的禽畜粪便和工业有机废水资源，每年全国集约化养殖产生的畜禽粪便约有40336万吨，其中干物质总量为3715.5万吨；工业有机废水排放总量约为222.5亿吨，是沼气燃料的重要来源，具有很大的开发潜力。
利用上述物质制取沼气具有多重效益：
1）实现了垃圾、废物的利用，减少了环境污染，是城市垃圾处理的最好途径；2）利用废弃物生产出了宝贵的能源；3）避免了有机垃圾的露天存放或焚烧，减少了排向大气的甲烷（甲烷的温室效应是二氧化碳22倍），缓解了大气温室效应；4）生产出优质的肥料。
国外一些国家已经在这方面进行开发。
沼气作为一种优良的代用燃料，具有来源丰富、废物利用、成本低、燃烧完全清洁和较高的热值及较好的抗爆性的特点，其在发动机上的应用越来越受到人们的重视。
结合我国的实际国情，沼气的储备量非常的大，制取非常方便，沼气发动机一旦成熟，并得到广泛应用，这对于能源问题和环境问题的解决会非常有利。
随着对环境的日益重视，人们开始利用各种方式来减少工农业生产对环境的破坏。
近十几年来，在各级政府有关部门和企业的帮助协调下，用于处理畜禽粪便及各种生产、生活污水的大中型沼气工程纷纷上马，至1998年底，我国已建成大中型沼气工程742处，年产沼气量为16393.94万立方米；垃圾填埋法产生沼气是处理城市垃圾的主要方式之一，具有简单易行和费用较低的特点，同时还可回收能源，正受到世界各国的普遍欢迎。
目前，全世界共建成4817座垃圾填埋场，每年可回收沼气51.42亿立方米。
在众多的代用燃料中，沼气是一种良好的代用燃料，由于它的优点众多，而被各国广泛研究。
因此对沼气发动机的研究也日渐深入。
目前沼气发动机的零部件的性能稳定，并且国外已经普遍使用电子调速和电子点火装置等，这保证了沼气发动机具有良好的综合性能指标。
国内对沼气发动机的研究大约始于上世纪八十年代，发动机类型以双燃料为主，全烧式机型很少。
并且国内的沼气发动机主要是由现有的柴油机或汽油机改装而成，这使得发动机在运行过程中会出现很多问题，诸如热负荷高、可靠性差以及启动困难等。
随着电控技术的高速发展及在发动机上的应用，如何将现有的电控技术应用于沼气发动机，并开发配套的控制系统，是现在国内面临的主要问题。
如果解决了这些问题，沼气发动机的使用前景将非常的广阔。
2．沼气的燃烧特性以及对发动机的影响
2.1沼气的燃烧特性
沼气是一种清洁能源，主要用作民用燃料，用于照明、供暖、燃烧发电等，。
沼气是一种较好的代用燃料，它完全燃烧时火焰呈蓝白色，火苗短而急，稳定有力，同时伴有微弱的滋滋声，沼气的燃烧温度较高并放出大量的热，燃烧后的产物是水和二氧化碳。
沼气的主要成分是甲烷，甲烷的着火温度比较高，而沼气中的二氧化碳对燃烧有剧烈的抑制作用，所以沼气的燃烧速度很慢，不足液化石油气燃烧速度的1/4，仅为焦炉煤气燃速的1/8。
每立方米沼气的热值约为17.95MJ-25.13MJ；1m3沼气的热值相当于1kg原煤的热值，主要是由于沼气燃烧效率是煤的3.3倍，因此，在热值利用时，1m3米沼气能代替3.3kg原煤使用。
沼气的主要成分和物化特性以及和其他种类燃料的对比见表2-1、2-2、2-3[6]。
由以下三表可知沼气的燃烧特性[7]：
（1）热值低。
低热值18-25MJ/m3，随CH4含量的多少不同而改变。
（2）着火温度高。
达到654-800℃，这是沼气中的氮气和二氧化碳的惰性作用。
（3）火焰传播速度低。
最大只有25cm/s，是甲烷的1/3，是甲醇的1/2，所以燃烧速度慢。
（4）沼气与空气混合气的热值，随着过量空气系数的变化而变化，当增大时，混合气的热值降低，且沼气与空气的混合气的热值比柴油与空气的混合气的热值低。
（5）沼气中甲烷值高，其辛烷值高，抗爆性强，可采用高压缩比燃烧。
（6）沼气与空气混合的空燃比为17.25:
1，比柴油与空气混合的空燃比15：
1大，所以燃烧需要空气比柴油多。
（7）柴油机用液体燃料，使用沼气燃料后，气缸容积效率低，只有提高沼气进入密度，才能使容积效率增高。
表2-1沼气的主要组分和物化特性
表2-2与其他燃料特性的比较
表2-3沼气与其他种类气体燃料的对比
沼气中硫化氢含量虽然很少，但对发动机的影响却很大。
一般来说，当硫化氢的含量低于0.1，沼气可不经任何前处理直接进入发动机燃烧；而当硫化氢的含量超过0.1，沼气则必须先经脱硫处理降低硫化氢的含量才能进入发动机，否则硫化物将严重腐蚀发动机零部件，特别是气缸、活塞环和轴瓦等。
沼气在燃烧过程中空气的混入量对其燃烧特性有很大的影响。
lafay等人对沼气稳定燃烧区域、火焰结构、甲烷/空气和沼气/空气火焰结构的变化进行了分析，结果表明，燃气组成变化时火焰及其动态变化与火焰的分层结构有强烈的依赖关系。
在沼气中加入少量的氢气可以明显地改善沼气的燃烧性能[8]。
Porpatham等在沼气中加入少量的氢气（5%、10%、15%，以能量计），并以此为燃料，在一定速度下研究了不同的氢气比例对火花点燃式发动机的性能、排放、燃烧的影响。
结果表明，氢气的加入明显增加了沼气的燃烧率，减少了沼气燃烧的限制，在制动热效率和制动能量上有明显的改善。
然而高于15%的氢含量并没有导致相对较高的燃烧率[9]。
2.2沼气燃烧特性对发动机的影响
沼气的燃烧特点决定了沼气发动机具有与其他燃料发动机不同的特征[2]：
（1）压缩比。
沼气含有大量的甲烷以及二氧化碳，其抗爆性好，不会发生末端气体自燃的现象，因此可适当提高压缩比。
（2）进气系统。
在空气滤清器后，需加装一套沼气一空气混合器，以调节空燃比和混合气进气量，混合气应调节精确。
（3）燃烧室。
由于沼气中含有大量二氧化碳，其燃烧速度很慢，对于燃烧过程的组织不利，因此采用加快燃烧速度的燃烧室。
（4）调速系统。
沼气发动机的运行场合大多是以发电机为负荷，所以调速系统必不可少。
（5）沼气脱硫装置沼气中含有少量的硫化氢，该气体对发动机有强烈的腐蚀作用，因此供发动机用的沼气要先经过脱硫处理。
（6）废气排放。
由于沼气中有大量的甲烷，所以其整机排烟少，又沼气中含有较多的二氧化碳，这有助于降低燃烧温度，从而减少氮氧化合物的排放量；同时其燃烧速度很慢，这容易导致碳氢化合物的生成，所以对合理组织好缸内燃烧要求较高。
Muiholand通过对甲烷在着火过程中化学反应动力学的研究[10]，认为甲烷的着火延迟时间较长，随着可燃混合气温度的增加可以减少着火时间。
因此采用增大压缩比和高能点火来缩短着火延迟时间，促进火焰传播的方法都是有利于沼气燃烧的措施。
火花点火式沼气发动机可采用高能点火系统增大放电初期的电流和电压可明显改善点燃式沼气发动机的性能[111213]。
E.Porpatham等人[14]对沼气在点燃式发动机上的应用进行了研究。
研究表明，沼气中二氧化碳含量对发动机的动力性，排放性以及燃烧特性有很大的影响。
采用点燃式沼气发动机，转速保持在1500rpm，压缩比采用13:
1，随着沼气中二氧化碳含量的降低，发动机的动力性提高，并且碳氢化合物的排放都得到有效的降低。
浙江大学内燃机研究所的夏来庆等人[15]以及浙江大学动力机械及车辆工程研究所熊树生等人[16]先后从分析沼气燃烧特点出发，提出改善火花点火式沼气发动机性能的快速燃烧方法，并开发出具有风扇形状燃烧室的新型快速燃烧系统。
通过模拟和上机实验，结果表明：
风扇形燃烧室对加快混合气燃烧速度，改善沼气发动机中的燃烧过程有明显的效果；新型燃烧系统对改善火花点火式沼气发动机可靠性和经济性具有明显的效果。
浙江工业大学的陈勇[17]等人对这种新型的快速燃烧系统进行了更深入的研究，肯定了这种快速燃烧系统在改善沼气发动机可靠性和经济型的作用。
沼气燃烧速度慢，致使燃烧持续期延长，后燃严重，排温高，燃烧效率低，是导致火花点火式沼气发动机可靠性和经济性差的根本原因。
提高燃烧速度可以减轻后燃的严重状态，从而降低排气温度，改善发动机的可靠性和经济性。
湍流强度高的燃烧室可以有效的加快沼气的燃烧速度，另外，沼气的甲烷含量很高，抗爆性能较好，因此在兼顾其他影响因素后，应尽量提高沼气发动机的压缩比。
增大点火能量对提高沼气燃烧速度，改善发动机性能也有明显的作用。
3．沼气发动机国内外研究现状
3.1沼气发动机的改装
目前，用于沼气发电的设备主要有内燃机和汽轮机，主要机理是沼气燃烧使内燃机或汽轮机转动带动发电机发电。
内燃机一般由柴油机和汽油机改制而成，分为双燃料式和单燃料式两种。
由于沼气的着火点很高，靠压缩自燃比较困难，因此需要采取一定的技术措施。
一般单燃料式烧纯沼气，用电火花点火；双燃料式喷柴油点火。
若将柴油机改烧沼气，须作如下几项工作：
（1）确定为降低压缩比及燃烧室形状所必需的机器改装；
（2）设计沼气的进气系统和沼气一空气混合器机构；（3）设计气体调节系统及其与调速器相配的联动机构；（4）设计点火系统。
若是由汽油机改烧沼气则不需再作
（1）、（3）、（4）项工作[18]。
国内外对沼气发动机的改装做了大量的研究。
李会芬等以沼气作为小型汽油机的燃料在165F汽油机上进行了燃用沼气的改装试验，初步得出沼气作为小型汽油机的燃料是可行的[20]。
广西大学周从钜等人将165F柴油机改装成沼气-柴油双燃料发动机，将其性能与原机对比，实验研究证明在原机压缩比不变，增大进气量，控制空燃比及增大供油提前角等技术措施下，沼气发动机能取得节油效果，其动力性接近原机指标[7]。
江苏大学汽车与交通工程学院的盘朝奉等人对165F汽油机进行改装后燃用沼气进行了试验研究，并搭建了沼气实验装置平台如图4所示[19]。
实验表明将汽油机的磁电机点火装置改成蓄电池点火装置，加装沼气-空气混合器，加大进气管，沼气发动机燃烧纯沼气能够正常启动，低转速范围动力性能较好，使得装备磁电机点火装置的沼气发动机难以启动的问题可以解决。
另外，通过提高压缩比和增大点火提前角，发动机性能可得到一定的优化，接近原机燃用汽油的动力性指标。
在较大的转速范围，发动机的输出功率和转矩随压缩比和点火提前角的增大而增大。
熊树生等利用快压机对沼气燃烧的过程进行了模拟，提出了火花点火沼气发动机性能的快速燃烧方法，设计出了包括燃烧室在内的快速燃烧系统，并将其用于6160
图4：
沼气发动机实验装置
沼气发动机发电机组的开发[16]。
目前较成熟的国产沼气发电机组的功率规格主要集中在100-500kW这个区段，根据沼气建设发展趋势分析和对沼气发电设备的市场需求调查，对大于和小于这个区段规格的发电机组的需求正在增长。
刘振波等人根据农村户用沼气池的系统特征和沼气的燃烧特性，设计研制了功率分别为700、l800、3800、4800W等系列的户用沼气发电装置[21]。
陈志强等人测试了不同天气情况下沼气成分的变化，并将汽油机加装自制的沼气-空气混合器改装成沼气发动机，在此基础上开发出一种小型沼气发电机，并对该机进行了测试，对今后沼气发电机的开发提出了建议[22]。
天津大学赵勇对6160Q柴油改装沼气发动机进行了研究，他在6160A型柴油机的基础上重新设计了汽缸盖、活塞连杆，并相应的增加了燃气供给系统、高能点火系统、电子调速结合组等一系列技术措施，将其改装成燃气发动机[23]。
广西大学的莫德赟将汽油机改装成汽油-沼气双燃料发动机，设计了空气混合器，对空燃比和汽油量的控制采用的是开环控制策略电控的方法[6]。
Duc等人研究了沼气发动机的性能、柴油燃料的替代、能量消耗和长期的使用效应，结果显示：
使用沼气-柴油双燃料除了降低发动机的能量转换效率，而沼气对柴油燃料的替代抵消了能量转换率的降低，除此之外对发动机的性能没有明显的副作用。
这种发动机在某些方面的长期使用是具有经济可行性的[24]。
N.Tippayawong等人[2526]对小型沼气-柴油双燃料动机作为发电机进行了研究。
他们将一小型柴油机改装成沼气-柴油双燃料发动机，并与发电装置连接。
2007年进行了2000h的耐久性试验，2010年进行了超过3500h的耐久性试验。
燃烧90%的沼气，10%的柴油。
实验证明沼气完全可以作为柴油的替代燃料，减少柴油消耗，并且发动机长时间工作稳定。
小型沼气发动机作为发电机使用的潜力很大。
SiripornakarachaiS等人[2728]将一台HinoK-13CTI涡轮增压柴油机改装成沼气发动机用于发电设备。
加装沼气空气混合器，用火花点火系统代替燃油喷射系统，并把压缩比从原来的16:
1减小到8:
1，发动机转速固定在1500rpm，改装后的发动机输出功率为134.20KW，并且一氧化碳及氮氧化物的排放降低。
综上所述，沼气发动机可以由柴油机和汽油机进行简单的改装，加装沼气-空气混合装置。
根据沼气的燃烧特性，使沼气发动机稳定高效的运转，还要对其性能参数进行适当的优化。
沼气燃烧速度慢，致使燃烧持续期延长，后燃严重，排温高，燃烧效率低，是导致火花点火式沼气发动机可靠性和经济性差的根本原因。
提高燃烧速度可以减轻后燃的严重状态，从而降低排气温度，改善发动机的可靠性和经济性。
湍流强度高的燃烧室可以有效的加快沼气的燃烧速度，另外，沼气的甲烷含量很高，抗爆性能较好，因此在兼顾其他影响因素后，应尽量提高沼气发动机的压缩比。
增大点火能量对提高沼气燃烧速度，改善发动机性能也有明显的作用。
国内沼气发动机主要用作发电机组和动力与供热混合系统装置。
在城市垃圾污水处理厂，酒厂等沼气能源较充足的地方装配有较大型的
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