CN118855611A - 一种甲醇发动机氢助冷启动装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种甲醇发动机氢助冷启动装置及方法，涉及内燃机技术领域，该装置包括发动机；燃料供给系统的甲醇存储装置能够将所存储的甲醇经第一共轨输送至发动机内，并进行发动机启动和运转；裂解反应装置与甲醇存储装置通过管路连接，能够将甲醇裂解制取的氢气储存至储氢罐内，储氢罐能够将氢气经第二共轨输送至发动机内，并进行发动机冷启动；加热模块能够将裂解反应装置加热至设定温度；检测控制模块用于检测并控制发动机、燃料供给系统、裂解反应装置和加热模块的工作状态。采用本发明甲醇发动机氢助冷启动装置的启动方法，由甲醇在线裂解制取氢气，氢气具有很好的点燃性能，用作甲醇发动机冷启动燃料，且氢气燃烧降低了污染物排放。

Description

一种甲醇发动机氢助冷启动装置及方法

技术领域

本发明涉及内燃机技术领域，特别是涉及一种甲醇发动机氢助冷启动装置及方法。

背景技术

甲醇是低碳、可再生清洁能源，常温、常压下，甲醇为液态，便于储存和运输，安全性优于汽油；用作发动机燃料其抗暴性能和排放均优于汽油，可以提高压缩比提升发动机热效率，排放出的CO₂用于再生甲醇，实现碳平衡。但是，甲醇的汽化潜热远高于汽油，造成发动机在冷机、低温时启动困难，影响推广使用。

现有甲醇燃料发动机通常采用汽油或柴油作为引燃燃料，解决冷启动困难的问题，车辆必须同时加注甲醇、汽油或柴油两种燃料，配置两套燃料供给系统，增加车辆自身重量和成本，结构布置复杂，而且低温冷启动阶段会产生较多的污染物排放。大排量发动机由于每次冷启动会消耗较多的汽油或柴油，造成用户需要频繁加注汽油或柴油，使用便捷性很差，给用户使用带来不便。

因此，亟需设计一种能够解决甲醇燃料发动机低温冷启动问题的同时，降低其冷启动阶段产生较多的排气污染物的技术方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种甲醇发动机氢助冷启动装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，由甲醇在线裂解制取氢气，氢气具有很好的点燃性能，用作甲醇发动机冷启动燃料，且氢气燃烧降低了污染物排放。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种甲醇发动机氢助冷启动装置，包括：

发动机；

燃料供给系统，其包括甲醇存储装置，所述甲醇存储装置能够将所存储的甲醇经第一共轨输送至发动机内，并进行发动机启动和运转；

裂解反应装置，其与所述甲醇存储装置通过管路连接，能够将甲醇裂解制取氢气，并将氢气储存至储氢罐内，所述储氢罐能够将氢气经第二共轨输送至发动机内，并进行发动机冷启动；

加热模块，其能够将所述裂解反应装置加热至设定温度；

检测控制模块，用于检测并控制发动机、燃料供给系统、裂解反应装置和加热模块的工作状态。

可选的，所述裂解反应装置包括甲醇汽化腔和甲醇催化裂解腔，所述甲醇汽化腔通过第一管路与所述甲醇存储装置连接，所述第一管路上设有第一甲醇泵，所述甲醇汽化腔温度加热到设定温度时，第一甲醇泵打开，甲醇存储装置内的甲醇能够进入甲醇汽化腔内汽化为甲醇蒸汽；当甲醇催化裂解腔温度加热到设定温度，且甲醇汽化腔内甲醇蒸汽压力达到设定值时，甲醇蒸汽能够由甲醇汽化腔进入催化裂解腔内，在催化剂作用下，甲醇裂解反应产生富氢气体，并输送至储氢罐内。

可选的，所述发动机内设有火花塞，用于点火启动发动机，所述发动机一端设有进气歧管，所述进气歧管上设有节气门，能够向发动机内通入空气；所述发动机末端设有排气歧管，所述排气歧管连通有排气总管，用于排放废气。

可选的，所述甲醇存储装置为甲醇箱，所述甲醇箱通过第一管路和第一甲醇泵与所述甲醇汽化腔连接，所述甲醇箱通过第二管路和第二甲醇泵与所述第一共轨连接。

可选的，所述第一共轨上设有第一喷嘴，用于喷射甲醇，所述第二共轨上设有第二喷嘴，用于喷射氢气。

可选的，所述加热模块包括分别设置于所述甲醇汽化腔和甲醇催化裂解腔上的电加热装置，所述电加热装置能够分别将甲醇汽化腔和甲醇催化裂解腔加热至设定温度。

可选的，所述加热模块还包括热交换器，所述热交换器位于所述甲醇催化裂解腔和储氢罐之间，所述第一管路穿过所述热交换器后与所述甲醇汽化腔连通。

可选的，所述加热模块还包括尾气分流管路，所述尾气分流管路与一端与所述排气总管连接，另一端连通有尾气加热壳体，所述尾气加热壳体位于所述甲醇汽化腔外部，所述尾气分流管路上设有尾气分流控制阀。

可选的，所述检测控制模块包括温度传感器、压力传感器、发动机电子控制单元、甲醇裂解制氢控制器和动力电池；多个所述温度传感器能够分别检测发动机水温、甲醇汽化腔温度、甲醇催化裂解腔温度，并将检测数据传输至发动机电子控制单元和甲醇裂解制氢控制器；多个所述压力传感器能够分别检测甲醇汽化腔压力和储氢罐内压力，并将检测数据传输至发动机电子控制单元和甲醇裂解制氢控制器；所述动力电池与所述甲醇裂解制氢控制器和加热模块连接。

本发明还提供一种甲醇发动机氢助冷启动方法，包括如下步骤：

步骤一，在发动机热机工作状态，裂解反应装置由甲醇裂解制氢控制器控制；当储氢罐内储存压力小于4bar时，打开尾气分流控制阀，分流发动机尾气对裂解反应装置加热，当甲醇汽化腔温度加热到250℃时，第一甲醇泵打开，甲醇进入甲醇汽化腔内汽化；

步骤二，当甲醇催化裂解腔温度加热到300℃、甲醇汽化腔内甲醇蒸汽压力达到5bar时，甲醇蒸汽由甲醇汽化腔进入甲醇催化裂解腔内，在催化剂作用下，甲醇裂解反应产生富氢气体，富氢气体单向通过热交换器后，注入储氢罐，当储氢罐内储存压力大于5bar时，第一甲醇泵停止，尾气分流控制阀关闭，富氢气体储存在储氢罐中备用；

步骤三，甲醇发动机冷机启动时，发动机电子控制单元先判断发动机水温，当水温大于等于设定温度数值时，发动机直接喷射甲醇点火启动；小于设定温度数值时，发动机电子控制单元给甲醇裂解制氢控制器发出工作指令，并提供实时的发动机水温，甲醇裂解制氢控制器指令裂解反应装置启动电加热，过程中根据发动机水温、甲醇温度、储氢罐压力调整加热功率，当甲醇汽化腔温度加热到250℃时，第一甲醇泵打开，甲醇进入甲醇汽化腔内汽化，重复步骤二，补充储氢罐压力；当储氢罐压力达到5bar时，甲醇裂解制氢控制器通知发动机电子控制单元启动发动机，发动机喷射富氢气体启动发动机，发动机启动后，裂解反应装置持续制氢，直至发动机水温提升至设定温度数值以上，发动机切换喷射甲醇维持正常运转，发动机电子控制单元发出指令给甲醇裂解制氢控制器，裂解反应装置在甲醇裂解制氢控制器控制下，进入正常的热机运行；

步骤四，发动机停机前，发动机电子控制单元先给甲醇裂解制氢控制器发出停机指令，裂解反应装置停止制氢，发动机继续怠速运转，消耗剩余的富氢气体，直至储氢罐压力达到常压，发动机才正式停机。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明采用甲醇裂解产生的氢气作为发动机冷启动燃料，具有很好的点燃性能，用作发动机冷启动燃料，解决了甲醇发动机冷机、低温冷启动困难问题。甲醇裂解气燃烧充分，替代现用的汽油或柴油，可以改善甲醇发动机低温冷启动排放。在应用发动机的移动源上，没有汽油后，储存运输和使用安全性更好。在应用发动机时，可以由甲醇在线裂解制取氢气，取消汽油或柴油或水供给系统，简化了发动机结构；用户使用时只需加注甲醇，便捷性大大提高，有利于推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明甲醇发动机氢助冷启动装置结构示意图；

图中：1-发动机电子控制单元，2-进气歧管，3-节气门，4-第二共轨，5-第二喷嘴，6-第一共轨，7-第一喷嘴，8-稳压阀，9-储氢罐，10-甲醇汽化腔，11-热交换器，12-甲醇泵，13-甲醇箱，14-甲醇裂解制氢控制器，15-甲醇催化裂解腔，16-动力电池，17-排气总管，18-排气歧管，19-发动机，20-火花塞。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种甲醇发动机氢助冷启动装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，由甲醇在线裂解制取氢气，氢气具有很好的点燃性能，用作甲醇发动机冷启动燃料，且氢气燃烧降低了污染物排放。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

氢气是氢元素形成的一种单质，分子量为2.01588；常温、常压下氢气是一种无色无味，极易燃烧且难溶于水的气体；氢气的密度为0.089g/L(101.325kpa，0℃)，只有空气的十四分之一，是世界上已知的密度最小的气体；氢气是一种极易燃的气体，燃点只有574℃，在空气中的体积分数为4％至75％时都能燃烧。

氢气可由甲醇裂解反应制取，甲醇裂解制氢是吸热反应，吸热量是91kJ/mol，主要产物是氢气和一氧化碳。基于此，本发明设计一种甲醇发动机氢助冷启动装置，只需加注纯甲醇，解决了应用甲醇发动机时，必须配备两套燃料供给系统，同时加注甲醇、汽油或柴油、或水等两种燃料的问题和甲醇燃料发动机低温冷启动阶段产生较多的排气污染物难题，如图1所示，本发明发动机为甲醇发动机，是一种使用甲醇作为燃料的内燃机结构，发动机内设有火花塞20，用于点火启动发动机，发动机一端设有进气歧管2，进气歧管2上设有节气门3，能够向发动机内通入空气；发动机末端设有排气歧管18，排气歧管18连通有排气总管17，用于排放废气，该部分结构与现有技术相似。

本发明甲醇发动机氢助冷启动装置包括燃料供给系统、裂解反应装置、加热模块、检测控制模块，本发明设有两个甲醇泵12，包括第一甲醇泵和第二甲醇泵，燃料供给系统包括甲醇箱13，甲醇箱13通过第一管路和第一甲醇泵与甲醇汽化腔10连接，甲醇箱13通过第二管路和第二甲醇泵与第一共轨6连接，第一甲醇泵和第二甲醇泵均采用现有的输送泵，能够提供输送压力，甲醇箱13能够将所存储的甲醇经第一共轨6输送至发动机19内，并进行发动机19启动和运转；裂解反应装置与甲醇存储装置通过管路连接，能够将甲醇裂解制取氢气，并将氢气储存至储氢罐9内，储氢罐9内储存压力保持在4-5bar，储氢罐9能够将氢气经氢气管路和第二共轨4输送至发动机内，并进行发动机19冷启动，氢气管路上设有稳压阀8，确保输送氢气稳定；第一共轨6上设有第一喷嘴7，用于喷射甲醇，第二共轨4上设有第二喷嘴5，用于喷射氢气。第一共轨6和第二共轨4结构相同，属于现有技术，是一种用于发动机19的燃油供应系统。加热模块能够将裂解反应装置加热至设定温度；检测控制模块用于检测并控制发动机、燃料供给系统、裂解反应装置和加热模块的工作状态。

裂解反应装置包括甲醇汽化腔10和甲醇催化裂解腔15，甲醇汽化腔10通过第一管路与甲醇存储装置连接，第一管路上设有第一甲醇泵，甲醇汽化腔10温度加热到设定温度时，第一甲醇泵打开，甲醇存储装置内的甲醇能够进入甲醇汽化腔10内汽化为甲醇蒸汽；当甲醇催化裂解腔15温度加热到设定温度，且甲醇汽化腔10内甲醇蒸汽压力达到设定值时，甲醇蒸汽能够由甲醇汽化腔10进入催化裂解腔内，在催化剂作用下，甲醇裂解反应产生富氢气体，并输送至储氢罐9内，催化剂属于现有技术，可以采用贵金属催化剂：如铂、钯等，具有较高的活性和稳定性。还可以采用过渡金属氧化物催化剂：如镍氧化物，价格相对较低，但在高温下活性较高。或者采用复合催化剂：结合多种金属或金属氧化物的催化剂，以提高催化性能。

本实施例中的加热模块采用多个加热方式，其包括分别设置于甲醇汽化腔10和甲醇催化裂解腔15上的电加热装置，电加热装置能够分别将甲醇汽化腔10和甲醇催化裂解腔15加热至设定温度，电加热装置采用现有技术中的电加热元件，电加热元件是一种将电能转换为热能的装置，广泛应用于各种加热设备中。它们通过电阻加热的原理将电流通过电阻材料时产生的热能用于加热目的，其输出功率与单位时间制氢量和裂解反应装置冷机启动时间需求相关联，由甲醇裂解制氢控制器14控制。

在一个优选实施例中，加热模块还包括热交换器11，热交换器11位于甲醇催化裂解腔15和储氢罐9之间，甲醇催化裂解腔15内的氢气经过热交换器11后进入储氢罐9，第一管路穿过热交换器11后与甲醇汽化腔10连通，第一管路内的气体不与热交换器11连通，从而经过热交换器11的高温氢气可以预热第一管路内的甲醇，氢气余温的利用。

在另一个优选实施例中，加热模块还包括尾气分流管路，尾气分流管路与一端与排气总管17连接，另一端连通有尾气加热壳体，尾气加热壳体位于甲醇汽化腔10外部，其通过回流管与排气总管17连接，尾气分流管路上设有尾气分流控制阀。在排气总管17处设计尾气分流管、尾气分流控制阀和回流管。尾气分流控制阀打开时，发动机尾气可以分流出一部分进入尾气加热壳体，加热甲醇汽化腔10和甲醇催化裂解腔15，给甲醇汽化和甲醇裂解反应提供热能，并通过回流管返回排气总管17；由甲醇裂解制氢控制器14控制尾气分流控制阀开度，调整分流出的尾气量，分流的尾气量与单位时间制氢量需求、尾气的温度压力、甲醇的温度流量相关联。

本实施例中的检测控制模块包括温度传感器、压力传感器、发动机电子控制单元1、甲醇裂解制氢控制器14和动力电池16；多个温度传感器能够分别检测发动机水温、甲醇汽化腔10温度、甲醇催化裂解腔15温度，并将检测数据传输至发动机电子控制单元1和甲醇裂解制氢控制器14；多个压力传感器能够分别检测甲醇汽化腔10压力和储氢罐9内压力，并将检测数据传输至发动机电子控制单元1和甲醇裂解制氢控制器14；动力电池16与甲醇裂解制氢控制器14和加热模块连接。甲醇裂解制氢控制器14通过采集裂解反应装置甲醇汽化腔10、甲醇催化裂解腔15的温度、发动机19水温、储氢罐9压力和甲醇供给压力，并根据发动机19冷启动、不同运转工况对氢气的需求，标定出温度、压力、加热功率、尾气分流、甲醇喷射量模型，实际工作时，控制系统根据发动机19工况需求和环境条件，调整系统加热功率、尾气分流和甲醇喷射量。

本发明还提供一种甲醇发动机氢助冷启动方法，包括如下步骤：

在发动机热机工作状态，裂解反应装置由甲醇裂解制氢控制器14控制；当储氢罐9内储存压力小于4bar时，打开尾气分流控制阀，分流发动机尾气对裂解反应装置加热，当甲醇汽化腔10温度加热到250℃时，第一甲醇泵打开，甲醇进入甲醇汽化腔10内汽化；当甲醇催化裂解腔15温度加热到300℃、甲醇汽化腔10内甲醇蒸汽压力达到5bar时，甲醇蒸汽由甲醇汽化腔10进入甲醇催化裂解腔15内，在催化剂作用下，甲醇裂解反应产生富氢气体，过程需持续分流尾气热量来维持反应区温度，富氢气体单向通过热交换器11，回收部分热量交换给即将进入反应装置的甲醇，提高系统热能利用效率，富氢气体经过热交换器11后，单向注入储氢罐9，补充储氢罐9压力或用于发动机19掺烧，发动机19掺烧氢气可以提高发动机19燃烧效率和更加清洁的燃烧，降低污染物排放；当储氢罐9内储存压力大于5bar时，第一甲醇泵停止往反应装置加注甲醇，尾气分流停止，富氢气体储存在储氢罐9中备用。

发动机19冷机启动时，发动机电子控制单元1先判断发动机水温，本实施例中设定温度数值为30℃，设定温度数值仅为举例使用，不同发动机19应根据实际试验结果确定，当水温大于等于30℃时，发动机直接喷射甲醇点火启动；小于30℃时，发动机电子控制单元1给甲醇裂解制氢控制器14发出工作指令，并提供实时的发动机水温，甲醇裂解制氢控制器14指令裂解反应装置启动电加热，过程中根据发动机水温、甲醇温度、储氢罐9压力调整加热功率，当甲醇汽化腔10温度加热到250℃时，第一甲醇泵打开，甲醇进入甲醇汽化腔10内汽化，当甲醇催化裂解腔15温度加热到300℃、甲醇汽化腔10内甲醇蒸汽压力达到5bar时，甲醇蒸汽由甲醇汽化腔10进入甲醇催化裂解腔15内，在催化剂作用下，甲醇裂解反应产生富氢气体，过程需持续电加热来维持反应区温度，富氢气体单向通过热交换器11，回收部分热量交换给即将进入反应装置的甲醇，提高系统热能利用效率，富氢气体经过热交换器11后，单向注入储氢罐9，补充储氢罐9压力；当储氢罐9压力达到5bar时，甲醇裂解制氢控制器14通知发动机电子控制单元1启动发动机19，喷射富氢气体启动发动机19，发动机19启动后，裂解反应装置持续制氢，直至发动机19水温提升至30℃以上，发动机19切换喷射甲醇维持正常运转，发动机电子控制单元1发出指令给甲醇裂解制氢控制器14，裂解反应装置在甲醇裂解制氢控制器14控制下，进入正常的热机运行；发动机19停机前，发动机电子控制单元1先给甲醇裂解制氢控制器14发出停机指令，裂解反应装置停止制氢，发动机19继续怠速运转，消耗剩余的富氢气体，直至储氢罐9压力达到常压，发动机19才正式停机。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种甲醇发动机氢助冷启动装置，其特征在于：包括：

发动机；

燃料供给系统，其包括甲醇存储装置，所述甲醇存储装置能够将所存储的甲醇经第一共轨输送至发动机内，并进行发动机启动和运转；

裂解反应装置，其与所述甲醇存储装置通过管路连接，能够将甲醇裂解制取氢气，并将氢气储存至储氢罐内，所述储氢罐能够将氢气经第二共轨输送至发动机内，并进行发动机冷启动；

加热模块，其能够将所述裂解反应装置加热至设定温度；

检测控制模块，用于检测并控制发动机、燃料供给系统、裂解反应装置和加热模块的工作状态。

2.根据权利要求1所述的甲醇发动机氢助冷启动装置，其特征在于：所述裂解反应装置包括甲醇汽化腔和甲醇催化裂解腔，所述甲醇汽化腔通过第一管路与所述甲醇存储装置连接，所述第一管路上设有第一甲醇泵，所述甲醇汽化腔温度加热到设定温度时，第一甲醇泵打开，甲醇存储装置内的甲醇能够进入甲醇汽化腔内汽化为甲醇蒸汽；当甲醇催化裂解腔温度加热到设定温度，且甲醇汽化腔内甲醇蒸汽压力达到设定值时，甲醇蒸汽能够由甲醇汽化腔进入催化裂解腔内，在催化剂作用下，甲醇裂解反应产生富氢气体，并输送至储氢罐内。

3.根据权利要求2所述的甲醇发动机氢助冷启动装置，其特征在于：所述发动机内设有火花塞，用于点火启动发动机，所述发动机一端设有进气歧管，所述进气歧管上设有节气门，能够向发动机内通入空气；所述发动机末端设有排气歧管，所述排气歧管连通有排气总管，用于排放废气。

4.根据权利要求2所述的甲醇发动机氢助冷启动装置，其特征在于：所述甲醇存储装置为甲醇箱，所述甲醇箱通过第一管路和第一甲醇泵与所述甲醇汽化腔连接，所述甲醇箱通过第二管路和第二甲醇泵与所述第一共轨连接。

5.根据权利要求1所述的甲醇发动机氢助冷启动装置，其特征在于：所述第一共轨上设有第一喷嘴，用于喷射甲醇，所述第二共轨上设有第二喷嘴，用于喷射氢气。

6.根据权利要求3所述的甲醇发动机氢助冷启动装置，其特征在于：所述加热模块包括分别设置于所述甲醇汽化腔和甲醇催化裂解腔上的电加热装置，所述电加热装置能够分别将甲醇汽化腔和甲醇催化裂解腔加热至设定温度。

7.根据权利要求6所述的甲醇发动机氢助冷启动装置，其特征在于：所述加热模块还包括热交换器，所述热交换器位于所述甲醇催化裂解腔和储氢罐之间，所述第一管路穿过所述热交换器后与所述甲醇汽化腔连通。

8.根据权利要求6所述的甲醇发动机氢助冷启动装置，其特征在于：所述加热模块还包括尾气分流管路，所述尾气分流管路与一端与所述排气总管连接，另一端连通有尾气加热壳体，所述尾气加热壳体位于所述甲醇汽化腔外部，所述尾气分流管路上设有尾气分流控制阀。

9.根据权利要求2所述的甲醇发动机氢助冷启动装置，其特征在于：所述检测控制模块包括温度传感器、压力传感器、发动机电子控制单元、甲醇裂解制氢控制器和动力电池；多个所述温度传感器能够分别检测发动机水温、甲醇汽化腔温度、甲醇催化裂解腔温度，并将检测数据传输至发动机电子控制单元和甲醇裂解制氢控制器；多个所述压力传感器能够分别检测甲醇汽化腔压力和储氢罐内压力，并将检测数据传输至发动机电子控制单元和甲醇裂解制氢控制器；所述动力电池与所述甲醇裂解制氢控制器和加热模块连接。

10.一种甲醇发动机氢助冷启动方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一，在发动机热机工作状态，裂解反应装置由甲醇裂解制氢控制器控制；当储氢罐内储存压力小于4bar时，打开尾气分流控制阀，分流发动机尾气对裂解反应装置加热，当甲醇汽化腔温度加热到250℃时，第一甲醇泵打开，甲醇进入甲醇汽化腔内汽化；

步骤二，当甲醇催化裂解腔温度加热到300℃、甲醇汽化腔内甲醇蒸汽压力达到5bar时，甲醇蒸汽由甲醇汽化腔进入甲醇催化裂解腔内，在催化剂作用下，甲醇裂解反应产生富氢气体，富氢气体单向通过热交换器后，注入储氢罐，当储氢罐内储存压力大于5bar时，第一甲醇泵停止，尾气分流控制阀关闭，富氢气体储存在储氢罐中备用；

步骤三，甲醇发动机冷机启动时，发动机电子控制单元先判断发动机水温，当水温大于等于设定温度数值时，发动机直接喷射甲醇点火启动；小于设定温度数值时，发动机电子控制单元给甲醇裂解制氢控制器发出工作指令，并提供实时的发动机水温，甲醇裂解制氢控制器指令裂解反应装置启动电加热，过程中根据发动机水温、甲醇温度、储氢罐压力调整加热功率，当甲醇汽化腔温度加热到250℃时，第一甲醇泵打开，甲醇进入甲醇汽化腔内汽化，重复步骤二，补充储氢罐压力；当储氢罐压力达到5bar时，甲醇裂解制氢控制器通知发动机电子控制单元启动发动机，发动机喷射富氢气体启动发动机，发动机启动后，裂解反应装置持续制氢，直至发动机水温提升至设定温度数值以上，发动机切换喷射甲醇维持正常运转，发动机电子控制单元发出指令给甲醇裂解制氢控制器，裂解反应装置在甲醇裂解制氢控制器控制下，进入正常的热机运行；

步骤四，发动机停机前，发动机电子控制单元先给甲醇裂解制氢控制器发出停机指令，裂解反应装置停止制氢，发动机继续怠速运转，消耗剩余的富氢气体，直至储氢罐压力达到常压，发动机才正式停机。