内燃机工程

作者：李海娟,张海婷,陶磊,陈伟国,潘金元

单位：安徽工贸职业技术学院 机械与汽车工程系,淮南 232007,皖江工学院 机械工程学院,马鞍山 243031,安徽工贸职业技术学院 机械与汽车工程系,淮南 232007,奇瑞汽车股份有限公司 汽车工程技术研发总院,芜湖 241006,奇瑞汽车股份有限公司 汽车工程技术研发总院,芜湖 241006

关键词：汽油直喷,氢气,热效率,稀薄燃烧,排放,

基金：国家自然科学基金重点项目（51806143）；安徽省教育厅高等学校省级质量工程项目（2021jpkc016）

基于一台高压直喷汽油机，将汽油直喷喷射器替换为氢气直喷喷射器，试验研究了发动机燃用氢气与汽油时的燃烧和排放特性差异。采用空气稀释，进一步分析了氢气发动机稀薄燃烧模式下热效率提升潜力及氮氧化物排放特性，明确了氢气燃料对发动机燃烧及污染物排放的影响规律。结果表明，当量燃烧模式下，相比汽油发动机，氢气发动机的燃烧持续期明显缩短，有效热效率降低，NOx排放升高，CO及总碳氢（total hydrocarbon， THC）排放显著降低。提高氢气发动机的过量空气系数有助于改善有效热效率。在中等负荷工况下，过量空气系数为2.7时有效热效率可达43.5%。增大过量空气系数，氢气发动机能够在保持较高燃烧稳定性的情况下显著降低NOx排放。在低负荷工况下，当过量空气系数大于2.3时NOx排放最低可降低至44×10-6。

来源：2022年第5期

《内燃机工程》期刊编辑部

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