混氢改善汽油机低怠速性能研究

在一台加装了电控氢气喷射系统的四缸汽油机上,试验研究了混氢对发动机低怠速性能的影响。在怠速转速不变、维持进气混合气处于当量比的条件下,在0～6%的范围内逐渐增加氢气在总进气中的体积分数,测试了发动机转速分别为800、700、600 r/min时的低怠速性能。试验结果表明,纯汽油机怠速为800 r/min时,发动机稳定运行的燃料能量流量Ef为30.8 MJ/h,而当混氢分数增加至6.0%、怠速转速降至600 r/min时,Ef降低至18.6 MJ/h;随进气混氢体积分数的提高,发动机低怠速时的燃烧持续期缩短,HC、CO及NOx排放量降低,循环变动也减小。可见,进气掺氢可有效改善发动机的低怠速性能。     

稀燃纯氢发动机怠速燃烧与循环变动试验

在一台加装了电控氢气喷射系统的四缸发动机上,就怠速、稀燃条件下纯氢发动机的燃烧与循环变动特性进行了试验研究。试验结果表明,在过量空气系数为2.08~3.20,利用原机电子控制单元自动调整点火角及怠速马达开度可以将纯氢发动机怠速转速控制在原机目标怠速(790 r/m in)附近。随着过量空气系数的增加,发动机传热损失有所降低,但平均指示有效压力及燃烧持续期的循环变动略有增加。当过量空气系数由2.08提高至3.20时,每循环进入发动机的燃料能量流量减少约15.4%。     

混氢对稀燃汽油机怠速性能的影响试验

在一台安装了氢气电控喷射系统的汽油机上，通过调整喷氢脉宽，研究了氢气占进气体积分数为3%时混氢对稀燃汽油机怠速燃烧与排放性能的影响。试验结果表明，混氢后发动机指示热效率提高；火焰发展期与快速燃烧持续期缩短；过量空气系数为1.3时，平均指示有效压力的循环变动系数由原机的33.9%降低至混氢后的13.7%；稀燃条件下，进气混氢有利于改善汽油机怠速时的HC、CO与NOx排     

汽油/氢发动机燃烧特性试验与仿真

进行了当量比=1的汽油机和当量比分别为0.8、0.6、0.4的纯氢发动机台架试验.通过对测得的汽油机和氢发动机燃烧缸压数据进行标定,建立了较为准确的AVL Boost汽油机和氢发动机燃烧仿真模型,并进行了仿真.结果表明,氢燃料的特性使得缸内混合气的燃烧速度显著加快,燃烧持续期大幅缩短,导致缸压上升,有效热效率得到提高.当量比为0.4的稀薄工况时纯氢发动机仍可正常运行,发动机燃用氢气可改善发动机性能.     

混氢对稀燃汽油机怠速性能的影响试验

在一台安装了氢气电控喷射系统的汽油机上,通过调整喷氢脉宽,研究了氢气占进气体积分数为3%时混氢对稀燃汽油机怠速燃烧与排放性能的影响.试验结果表明,混氢后发动机指示热效率提高;火焰发展期与快速燃烧持续期缩短;过量空气系数为1.3时,平均指示有效压力的循环变动系数由原机的33.9%降低至混氢后的13.7%;稀燃条件下,进气混氢有利于改善汽油机怠速时的HC、CO与NOx排放.     

掺混重整气对汽油机燃烧及排放特性的影响

车载燃料重整制氢技术可以回收发动机尾气余热,在线制取重整气与汽油混合燃烧。基于一台1.6L四缸汽油机,在转速1800r/min,进气道绝对压力61.5kPa,理论当量比条件以及最大制动扭矩点火角条件下,考察混重整气对汽油机燃烧和排放性能的影响。试验结果表明：随着进气中重整气混合分数的逐渐增加,重整气中氢气的体积分数逐渐升高,燃油油耗率降低,指示热效率升高。尾气中HC、NOx和CO2的排放量降低,而CO的排放量则有所升高。     

DMC与DIPE对汽油机燃烧及排放性能影响试验

选用碳酸二甲酯(DMC)和二异丙醚(DIPE)作为汽油抗爆剂,均按体积分数3%、6%分别添加到93号汽油中,研究其抗爆性能.在发动机试验台架上,通过测量缸压、燃油消耗率、排放等数据,研究添加不同体积分数DMC和DIPE的汽油对发动机燃油经济性、燃烧特性和排放特性的影响.试验结果表明,在添加体积分数为3%时.DMC和DIPE使燃油消耗率平均增加0.85%和1.6%,添加体积分数为6%时,DMC和DIPE使燃油消耗率平均增加3.7%和1.3%;缸压峰值点都出现下降,最大放热点推迟,在低负荷表现更为明显;HC排放都得到显著改善,DMC改善NOx排放.     

汽油/氢发动机燃烧特性试验与仿

进行了当量比φ=1的汽油机和当量比分别为0.8、0.6、0.4的纯氢发动机台架试验。通过对测得的汽油机和氢发动机燃烧缸压数据进行标定，建立了较为准确的AVL Boost汽油机和氢发动机燃烧仿真模型，并进行了仿真。结果表明，氢燃料的特性使得缸内混合气的燃烧速度显著加快，燃烧持续期大幅缩短，导致缸压上升，有效热效率得到提高。当量比为0.4的稀薄工况时纯氢发动机仍可正常运行，发动机燃用氢气可改善发动机性能。