预混合氢气对柴油机爆震燃烧的影响

发布时间：2024-05-21 02:55

　　为了提高氢气利用率,了解预混氢气对发动机爆震的影响,以WP7.270涡轮增压6缸柴油机为试验对象,在不同转速和负荷下采用进气歧管喷氢方式进行台架试验,试验燃料总质量恒定,增加氢气替代率直到发动机发出爆震指示,并与原机数据进行对比。研究结果表明:氢气最大置换率为83%,喷油正时提前,发动机热效率最大提高7.7%,缸内峰值压力最大提高39.6%, CO₂、 CO、HC和炭烟排放减少,NO_x排放升高,但在30%负荷下NO_x排放明显降低,且CO₂排放几乎为零,但燃烧不稳定。

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【部分图文】：

图1台架试验系统结构简图

表1柴油机主要性能参数参数数值进气方式增压中冷气缸数6缸径/mm108行程/mm130排量/L7.14压缩比18∶1最大扭矩/N·m1100最大扭矩转速/r·min-11500标定功率/kW199标定功率转速/r·min-123....

图2发动机爆震极限时氢气最大替代率

发动机爆震极限时氢气的最大替代率如图2所示。从图中可知,在4种不同的转速下,氢气替代率均随着发动机负荷的增加而减小,氢气的喷入量随着发动机转速的提高而增大。这是由于氢气替代率的增加促进了燃烧反应的进行,火焰传播速度加快,在爆震极限设置氢气替代率的对应阈值,保证较低负荷下有较大的氢....

图3原机与预混氢柴油机模式下发动机的热效率

热效率是评价柴油机燃烧性能的一项重要指标。试验条件相同下,发动机效率越高,气缸峰值压力越高,发动机扭矩越大,整车加速性能也越好。发动机转速不变,热效率随负荷的增加而增加(见图3),这与文献[15]研究结果相反,原因是以往研究中喷油正时固定,而本研究喷油正时由ECM实时改变,随着喷....

图41400r/min时缸内压力变化

图4表明,预混氢柴油机相比原机缸内压力发生显著变化,预混氢柴油模式下,缸内压力在燃烧起始之前随着负荷的增加而上升,在负荷为50%和60%时,峰值压力出现在9°ATDC和11°ATDC处,预混氢柴油机相比原机缸内峰值压力分别提高了39.6%和28.4%。这是由于氢气的高燃烧速率使....

本文编号：3979504