【作者】

王巍; 蔡开源; 刘奕; 刘尚; 王志

【单位】

清华大学

【摘要】

本文研究了射流点火模式下氢气浓度、氨氢比例和点火正时等对射流点火发动机燃烧和排放特性的影响，试验包括纯氢被动射流点火、氨氢混合被动射流点火两部分。对于前者，在氢气进气流量4~7 g/min范围内扫略点火提前角；对于后者，固定氢气进气流量为4 g/min，点火时刻为-6 °CA ATDC，改变氨气喷射脉宽（0~50 ms），进而调节氨氢混合气的过量空气系数以及混合气中氨气能量占比。结果表明，纯氢被动射流点火负荷范围窄，平均指示压力变化范围为0.28~0.43 MPa，稀燃极限为λ=3.9，爆震极限为λ=1.6，最高指示热效率为45%，增大氢气流量，缸内燃烧持续期迅速缩短，最大压升率提高。掺氨后，混合气燃烧速度降低，爆震现象被抑制，最大平均指示压力提高为0.67 MPa，但燃烧相位有所推迟，燃烧持续期延长，小负荷条件下循环波动加剧，指示热效率降低至40%附近。纯氢被动射流在λ＜2.8时，可实现NOx近零排放（＜20 ppm），随着负荷提高，NOx排放迅速升高，在爆震极限点NOx排放达到6800 ppm；掺氨会促进“燃料型”NOx生成，随氨气脉宽增大，NOx排放先升高后下降，在混合气λ=1.4时NOx最高达到8250 ppm。

【关键词】

氨气； 氢气； 射流点火；燃烧特性；排放特性

【论文集名称】

能源、燃料与润滑油

【会议名称】

交通能源与智能动力大会

【会议时间】

2022-11-24至2022-11-29

【会议地点】

上海

【下载次数】

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