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《进气压力对汽油混氢发动机性能影响的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第1期(总第186期)车用发动机No.1(SerialNo.186)2010年2月VEHICLEENGINEFeb.2010进气压力对汽油混氢发动机性能影响的研究121111汪硕峰,高谦,纪常伟,张擘,张旻玥,张健(1.北京工业大学环境与能源工程学院,北京100124;2.北京生产力促进中心,北京100088)摘要:在1台加装了电控氢气喷射系统的4缸汽油机上,研究了进气压力对混氢汽油机燃烧与排放性能的影响。试验结果表明:随着进气压力的增加,混氢前后发动机平均指示有效压力与指示热效率均有所升高;相同进气道压力条件下,混氢后发动机热效率有所提高,但进气压力
2、较高时混氢后发动机平均指示有效压力有所降低;发动机HC与CO排放随进气道压力的增加而逐渐降低,但NOx排放随进气压力的增加而升高;相同进气压力条件下,进气混氢有利于改善发动机HC与CO排放。关键词:进气压力;氢发动机;汽油机;燃烧性能;排放控制中图分类号:TK41171文献标志码:B文章编号:1001-2222(2010)01-0044-04石油资源的不断消耗已使得发展代用燃料成1试验设备与试验方法为了内燃机发展的必然趋势。H2是可以被发动[1]1.1试验设备机所采用的绿色可再生能源。由于H2的燃烧界限宽,因此氢发动机更适合在稀燃条件下工作,试验样机为
3、直列4缸、水冷、4行程发动机,主从而使得其有可能利用稀燃时较高的氧浓度和较要技术参数见表1。为了实现对H2流量的精确控低的燃烧温度达到提高发动机热效率并减少有害制并避免H2在进气道内出现回火现象,试验前首排放物的目的[2]。同时,H先对原机进气道进行了改造。在原机各缸进气歧管2的火焰传播速度较快靠近进气门的位置安装了H2喷嘴,并利用一套自且点火能量较低,这也有利于降低氢发动机在稀主开发的电子控制单元对H2及汽油的喷射时刻与燃条件下的循环变动。但由于目前H2的制造成脉宽进行实时调整。本仍然较高,且H2的随车大量储运也有很多难题需要解决,因此,纯氢发动机难以在短时间内得到表1
4、发动机主要技术参数普及。缸径/mm77.4标定扭矩/Nm143.28相对于纯氢发动机,由H2与传统燃料所组成活塞行程/mm85.0标定扭矩转速/rmin-14500的混合燃料发动机也是提高内燃机热效率,减少排量/L1.599标定功率/kW82.32[3]有害排放物的有效手段之一。同时,由于氢混压缩比101标定功率转速/rmin-16000合燃料发动机耗氢量较小,因而其较纯氢发动机图1示出本研究所用的试验系统结构。采用更利于推广。因此,国内外已经针对H2与天然气GW160测功机控制发动机转速并测量发动机的输或醇类所组成的混合燃料发动机性能进行了大量出扭矩(扭矩测量
5、误差小于满量程的0.4%;转速测[4-5]的研究。但就目前情况而言,针对稀燃条件下量误差1r/min)。分别使用EPI800空气质量汽油混氢发动机性能的研究仍然很少。流量计与D0719BM系列热式气体质量流量计测本研究在1台加装了电控进气道氢气喷射系量进入发动机的空气与H2流量(测量误差均小于统的汽油机上,针对不同进气压力(pd)条件下混满量程的1%)。进入发动机的汽油流量通过氢稀燃汽油机的燃烧与排放性能进行了试验FC2210智能油耗仪测量(测量误差小于满量程的研究。0.4%)。将Kistler6117火花塞式缸压传感器安装收稿日期:2009-12-03;修回日期
6、:2010-01-10基金项目:国家自然科学基金资助项目(50976005);北京市自然科学基金资助项目(3082004);北京市教育委员会科研基地建设项目(0050005366901)作者简介:汪硕峰(1985),男,博士,研究方向为内燃机燃烧、节能与排气净化;shfwang@emails.bjut.edu.cn。2010年2月汪硕峰,等:进气压力对汽油混氢发动机性能影响的研究45于发动机第4缸,以测量发动机第4缸的缸内压力在每一种混氢分数条件下,通过调整发动机节(缸压测量非线性度低于0.6%)。使用Kistler
7、气门开度使pd逐渐增加,以研究pd对汽油混氢发2613B编码仪测量发动机曲轴转角(分辨率为动机燃烧与排放性能的影响。为了使混氢前后发动0.2CA,测量误差小于0.01CA)。通过DEW-机均处于较好的工作状态,试验中将各pd条件下发ETRON燃烧分析仪与DEWECA燃烧分析软件动机点火角始终保持在最大平均制动有效压力对发动机连续运行200个循环的缸压和曲轴转角等(MBT)所对应的点火角。试验时,将发动机水温与数据进行采集和处理。采用HoribaMEXA110机油温度分别控制在(901)与(951)以
