氫燃料直噴發動機潛力的研究

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氫燃料直噴發動機潛力的研究

車輛發動機輸出功率大、體積小、質量輕是必要條件。利用一個小型的3缸4沖程氫燃料直噴發動機進行了后處理試驗，以實現沒有任何廢氣、輸出功率大、熱效率高、接近零排放。上述試驗用的發動機是由排氣量0.66L、壓縮比9.1的直噴汽油機改裝的。氫燃料作為內燃機燃料是基于其良好特性，如較寬的可燃極限、極高的燃燒速度、良好的抗爆性以及NOx排放量接近于零。

通過試驗研究了輸出功率大、熱效率高、NOx排放接近零、增壓稀燃的氫燃料直噴發動機的潛力，并得到如下結論。

（1）NOx的排放量與進氣壓力無關，而是如預期的那樣，依賴于的空氣過剩率。

（2）在本試驗研究中，34%的最大制動熱效率是在最大進氣壓力（200MPa）下獲得的，這極大地歸因于快速燃燒，進而降低了冷卻損失。

（3）最大燃燒室壓力越大，平均指示有效壓力增加越多。這是由于壓縮比提高了，即在自然吸氣的情況下，隨著壓縮比的增加，壓縮沖程所做的功比膨脹做功沖程做的功多；相反，在增壓的情況下，隨著壓縮比的增加壓縮沖程做的功比膨脹做功沖程做的功少。

（4）上述試驗用的增壓、稀薄燃燒及以氫為燃料的直噴發動機適用作為以氫為燃料的車輛動力源。

刊名：Energy Procedia（英）

刊期：2012年第29期

作者：Kenji Nakagawa et al

編譯：張亮