由于内燃机排气温度远高于甲醇等燃料的裂解温度，因此可用内燃机排气余热将甲醇、乙醇等低热值燃料裂解为一氧化碳、氢气等高热值燃料，使余热能高效转化为燃料化学能。燃料裂解的主要过程及实现部件为：加压输送燃料过程（工质泵）、加热蒸发过程（蒸发器）和催化裂解过程（燃料裂解换热器）。主要工作原理和流程如图所示：低热值燃料经工质泵加压形成高压液体燃料输送到蒸发器中，高压液体燃料在蒸发器中吸收排气余热汽化成为蒸汽，蒸汽燃料进入燃料裂解换热器中，从余热源吸收热量，同时经催化剂催化裂解为高热值燃料。裂解后的高热值燃料可通过内燃机进气管进入缸内，活化缸内油品燃烧，提高内燃机效率，降低氮氧化物与碳烟等有害物排放。

燃料裂解循环原理图

作为燃料裂解余热回收循环的核心部件，燃料裂解换热器主要工作原理为：从功能上可分为换热和裂解两部分，首先，蒸汽燃料在燃料裂解换热器内吸收内燃机排气余热，温度升高，然后流经催化剂填充孔，与催化剂充分接触混合，进行催化裂解反应，通过以上过程，燃料热值提高，同时将液态燃料改良为小分子气体燃料。应用于内燃机余热回收的燃料裂解循环尚处于研究阶段，限制其发展的主要因素包括：内燃机多变工况下排气温度经常变化，造成燃料裂解工作温度变化，影响裂解效果；裂解气与油品混合稳定性差等。