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《進氣壓力對汽油混氫發(fā)動機性能影響的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第1期(總第186期)車用發(fā)動機No.1(SerialNo.186)2010年2月VEHICLEENGINEFeb.2010進氣壓力對汽油混氫發(fā)動機性能影響的研究121111汪碩峰,高謙,紀常偉,張擘,張旻玥,張健(1.北京工業(yè)大學(xué)環(huán)境與能源工程學(xué)院,北京100124;2.北京生產(chǎn)力促進中心,北京100088)摘要:在1臺加裝了電控氫氣噴射系統(tǒng)的4缸汽油機上,研究了進氣壓力對混氫汽油機燃燒與排放性能的影響。試驗結(jié)果表明:隨著進氣壓力的增加,混氫前后發(fā)動機平均指示有效壓力與指示熱效率均有所升高;相同進氣道壓力條件下,混氫后發(fā)動機熱效率有所提高,但進氣壓力
2、較高時混氫后發(fā)動機平均指示有效壓力有所降低;發(fā)動機HC與CO排放隨進氣道壓力的增加而逐漸降低,但NOx排放隨進氣壓力的增加而升高;相同進氣壓力條件下,進氣混氫有利于改善發(fā)動機HC與CO排放。關(guān)鍵詞:進氣壓力;氫發(fā)動機;汽油機;燃燒性能;排放控制中圖分類號:TK41171文獻標志碼:B文章編號:1001-2222(2010)01-0044-04石油資源的不斷消耗已使得發(fā)展代用燃料成1試驗設(shè)備與試驗方法為了內(nèi)燃機發(fā)展的必然趨勢。H2是可以被發(fā)動[1]1.1試驗設(shè)備機所采用的綠色可再生能源。由于H2的燃燒界限寬,因此氫發(fā)動機更適合在稀燃條件下工作,試驗樣機為
3、直列4缸、水冷、4行程發(fā)動機,主從而使得其有可能利用稀燃時較高的氧濃度和較要技術(shù)參數(shù)見表1。為了實現(xiàn)對H2流量的精確控低的燃燒溫度達到提高發(fā)動機熱效率并減少有害制并避免H2在進氣道內(nèi)出現(xiàn)回火現(xiàn)象,試驗前首排放物的目的[2]。同時,H先對原機進氣道進行了改造。在原機各缸進氣歧管2的火焰?zhèn)鞑ニ俣容^快靠近進氣門的位置安裝了H2噴嘴,并利用一套自且點火能量較低,這也有利于降低氫發(fā)動機在稀主開發(fā)的電子控制單元對H2及汽油的噴射時刻與燃條件下的循環(huán)變動。但由于目前H2的制造成脈寬進行實時調(diào)整。本仍然較高,且H2的隨車大量儲運也有很多難題需要解決,因此,純氫發(fā)動機難以在短時間內(nèi)得到表1
4、發(fā)動機主要技術(shù)參數(shù)普及。缸徑/mm77.4標定扭矩/Nm143.28相對于純氫發(fā)動機,由H2與傳統(tǒng)燃料所組成活塞行程/mm85.0標定扭矩轉(zhuǎn)速/rmin-14500的混合燃料發(fā)動機也是提高內(nèi)燃機熱效率,減少排量/L1.599標定功率/kW82.32[3]有害排放物的有效手段之一。同時,由于氫混壓縮比101標定功率轉(zhuǎn)速/rmin-16000合燃料發(fā)動機耗氫量較小,因而其較純氫發(fā)動機圖1示出本研究所用的試驗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。采用更利于推廣。因此,國內(nèi)外已經(jīng)針對H2與天然氣GW160測功機控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速并測量發(fā)動機的輸或醇類所組成的混合燃料發(fā)動機性能進行了大量出扭矩(扭矩測量
5、誤差小于滿量程的0.4%;轉(zhuǎn)速測[4-5]的研究。但就目前情況而言,針對稀燃條件下量誤差1r/min)。分別使用EPI800空氣質(zhì)量汽油混氫發(fā)動機性能的研究仍然很少。流量計與D0719BM系列熱式氣體質(zhì)量流量計測本研究在1臺加裝了電控進氣道氫氣噴射系量進入發(fā)動機的空氣與H2流量(測量誤差均小于統(tǒng)的汽油機上,針對不同進氣壓力(pd)條件下混滿量程的1%)。進入發(fā)動機的汽油流量通過氫稀燃汽油機的燃燒與排放性能進行了試驗FC2210智能油耗儀測量(測量誤差小于滿量程的研究。0.4%)。將Kistler6117火花塞式缸壓傳感器安裝收稿日期:2009-12-03;修回日期
6、:2010-01-10基金項目:國家自然科學(xué)基金資助項目(50976005);北京市自然科學(xué)基金資助項目(3082004);北京市教育委員會科研基地建設(shè)項目(0050005366901)作者簡介:汪碩峰(1985),男,博士,研究方向為內(nèi)燃機燃燒、節(jié)能與排氣凈化;shfwang@emails.bjut.edu.cn。2010年2月汪碩峰,等:進氣壓力對汽油混氫發(fā)動機性能影響的研究45于發(fā)動機第4缸,以測量發(fā)動機第4缸的缸內(nèi)壓力在每一種混氫分數(shù)條件下,通過調(diào)整發(fā)動機節(jié)(缸壓測量非線性度低于0.6%)。使用Kistler
7、氣門開度使pd逐漸增加,以研究pd對汽油混氫發(fā)2613B編碼儀測量發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)角(分辨率為動機燃燒與排放性能的影響。為了使混氫前后發(fā)動0.2CA,測量誤差小于0.01CA)。通過DEW-機均處于較好的工作狀態(tài),試驗中將各pd條件下發(fā)ETRON燃燒分析儀與DEWECA燃燒分析軟件動機點火角始終保持在最大平均制動有效壓力對發(fā)動機連續(xù)運行200個循環(huán)的缸壓和曲軸轉(zhuǎn)角等(MBT)所對應(yīng)的點火角。試驗時,將發(fā)動機水溫與數(shù)據(jù)進行采集和處理。采用HoribaMEXA110機油溫度分別控制在(901)與(951)以
