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《进气混氢对汽油机性能的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、.第35卷第4期北京工业大学学报Vol.35No42009年4月JOURAPr.2009NALOFBEIJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY止二进I比氢对汽油机性能的影响飞,,,纪常伟闰皓汪硕峰马宁,(北京工业大学环境与能源工程学院北京100124)::,、,摘要进行了汽油机在怠速和200/min条件下的混氢实验通过对比原机和混氢之后的缸压排放和油耗,,,:发现氢气的混入可以显著改善缸内燃烧提高做功能力对怠速时的排放也有所改善200/min时混氢会使..二,NO排放升高混氢对燃烧的改善使燃油消耗率下降起到了节油的作用:;;;;关祖
2、词汽油机混氢缸压排放油耗:TK421:A:0254一0037200905一0659一05中图分类号文献标识码文章编号(),,,氢能作为车辆能源主要有2种途径一是燃料电池虽然氢燃料电池在使用过程中不产生有害废气但由于氢燃料电池研制、使用费用高、耐久性和可靠性差等问题,短期内难以在汽车上获得广泛应用川.〔,,另一种途径是对现有发动机进行适当改造后直接燃烧氢气“〕这种途径也有2种实现方式即纯氢燃烧和混氢燃烧.目前纯氢燃烧有较难克服的早燃和回火现象,且功率密度较低,NO二排放高.而混氢燃烧可以改善油气混和气的形成和燃烧,缩短燃烧持续期,提高缸压,进而提高
3、功率输出并降低油耗.在混氢领,uea。ears[、anner4.uea、ear,域L和Rihd3]My和Gwi〔]对双燃料发动机进行了研究L和Rihd的研究结果表,,明燃用氢气一汽油双燃料可以使发动机的燃料消耗率降低30%左右当节气门全开时发动机在整个负荷.,,、范围内都有较高的热效率May和Gwinne:认为在启动和怠速阶段使用纯氢和过量的空气在中低负荷时、汽油同时使用,在高负荷时只使用汽油以避免过多的功率损失是比较合理的双燃料利用形式.氢气,Apostolesc。chiriac〔’l和也对乘用车的汽油机添加氢气在中低负荷状态下进行了研究发现空
4、气过量的情况下未燃HC化合物排放会减少,但在某些空气过量的情况下,No二排放有增高的趋势.AndreaTD[“】研,一2:1)对究了添加少量的氢和氢气氧气混合气(氢氧体积比为汽油机部分负荷性能的影响情况结果表明,当发动机在稀混合气条件下(中镇0.8)运行时,随着氢气添加量的增加,发动机的输出功率增加,燃烧持续期缩短,CO排放降低;当混合气浓度接近化学计量条件(。>0.8)时,添加氢气对发动机性能的影响不明显.Mahe:和Haroun[7]研究了在汽油混氢的基础上混入乙醇,发现燃料采用质量比为4%氢气和:,96%液体燃料(96%液体燃料中体积比为3
5、0%乙醇和70%汽油)时可以减少49%的C()排放39%的NO二排放,降%的燃油消耗,提高5%的燃烧热效率和4%的输出功率.低49本次,、,实验对现有发动机进行局部改造使发动机具有汽油氢气混合燃烧的能力鉴于发动机中高负二,荷时混氢燃烧会产生明显的功率损失和NO排放本次实验选择了在怠速和低负荷工况下进行混氢实,,、,验从氢气燃料具有的物理和化学性质出发研究进气混入氢气后对发动机燃烧排放和油耗等的影响分析氢气对汽油燃烧质量的改善程度.1实验系统设计和实验方法1.1实验系统设计本次实验用发动机为现代伊兰特1.6LD型汽油机,该汽油机缸径为7.4mm,行
6、程为85mm,排童为一一.:收稿日期20070912:3082;.基金项目北京市自然科学基金资助项目(004)国家自然科学基金资助项目(50522202).:纪常伟(一,,,作者简介1965)男黑龙江克山人教授北京工业大学学报2009年.,,,.,.·:nl599L压缩比为10连杆长度为141mm额定功率为8232kw(6000/mi)最大转矩为14328Nm(4500以min).,发动机与普联FC2010发动机测控仪和普联GW电涡流测功机连接油耗采用普联FC2210智能油耗仪测量.缸压和曲轴信号采用KISTLER6117B型火花塞式缸压传感器和
7、KISTLER2613B型曲轴信号传感,DEwETRON.AVLGas400五组器进行测量信号由燃烧分析仪进行分析排放测量采用公司DI分排放分析仪.空气流量采用KIA的28138一201型空气流量计测量,氢气流量采用北京圣进行排放分析D0业公司的Y一9303B型.S质量流量仪进行测量4缸进行混氢实验,其他3缸.实验前在第4缸进气歧管靠近进气门处打实验对第使用汽油1个直径8mm的孔,引人1根铜管,铜管前端尽量靠近进气门,防止回火,后端用橡胶管连至供氢系统.氢气靠供氢系统的压力和活塞运动产生的负压吸入燃烧室进行燃烧.实验系统如图1所示.CO、C02、
8、CH、N(ox)排放仪排气燃烧分析仪缸压传感器电荷放大器编码仪}测功机000氢气流量计叫空气进气二异引羹豆啼貂图1实验系统图Fig.1S
