氣態氨直接噴射對點火汽油機性能的影響

氣態氨直接噴射對點火汽油機性能的影響

石油主要是由烴鏈構成，烴鏈燃燒時會產生各種污染物，包括CO、HC、NOx、PM和其它物質。比較具有潛力的石油替代物為電池、生物質燃料和氫燃料，但如果大規模使用這些替代物還都存在問題。氨（NH3）是另一個無碳替代燃料，其作為發動機燃料直接燃燒時具有零碳排放的潛力。NH3可被視為一個氫能源載體，可在室溫300K和相對低壓條件下存儲。液態NH3的能量密度可以媲美石油。然而，液態NH3具有低熱值和高的汽化潛熱，不利于火花點火。

研究了一種使用氣態NH3直接噴射火花進行點火的發動機技術。汽油作為第2燃料助燃。直接燃油噴射可允許更多燃料傳送控制，提高容積效率。研究了一種可獲得最佳發動機性能的全面優化液態NH3注入的方法。開發了一種在火花點火發動機中使用液態NH3的直接噴射系統，對使用汽油和NH3組合燃料的發動機性能進行評價。汽油提供基礎能量，當NH3噴射時刻提前且噴射持續時間增加時，發動機的總功率增加。由于汽油的基準功率增加，NH3的最大允許功率的貢獻減少。NH3的適當的噴射時機為320 BTDC～370 BTDC。使用汽油-NH3發動機的峰值氣缸壓力稍低于只采用汽油的發動機，這主要是由于較小的火焰傳播速度和較低的氣態氨溫度。

刊名：Applied Energy（英）

刊期：2014年第106期

作者：Kyunghyun Ryu et al

編譯：王維