氫氣、甲烷、汽油和甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)熱損失的比較研究

氫氣、甲烷、汽油和甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)熱損失的比較研究

研究發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)燃燒過(guò)程壁面熱傳導(dǎo)對(duì)提高發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率以及改善排放有非同尋常的意義，目前現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)熱傳導(dǎo)模型對(duì)于氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)還不是太適合，為了研究氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的壁面熱傳導(dǎo)現(xiàn)象，并和其它燃料做相關(guān)的對(duì)比分析，本試驗(yàn)在火花塞點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)上選定3個(gè)固定的點(diǎn)進(jìn)行瞬時(shí)的熱損失測(cè)量（即圖1中的P2、P3和P4點(diǎn)），用試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法確定節(jié)氣門、壓縮比、點(diǎn)火正時(shí)和空燃比對(duì)不同燃料熱傳導(dǎo)損失的影響，用相同的試驗(yàn)方法和步驟對(duì)甲烷、汽油、甲醇和氫氣進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，建立一套獨(dú)立的熱傳導(dǎo)基礎(chǔ)模型。

試驗(yàn)在4沖程單缸火花塞點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)上進(jìn)行，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速恒定為600r/min。圖1為試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)橫截面示意圖（圖中P1為火花塞位置、P2、P3和P4固定點(diǎn)處安裝壓力傳感器），在進(jìn)氣歧管部位安裝2種不同型號(hào)的噴油器，一種噴射氣體燃料；另一種噴射液體燃料。噴油和點(diǎn)火由MoTecM4Pro電子控制單元控制，試驗(yàn)過(guò)程壓縮比控制在10以下，以免損壞熱流傳感器。

結(jié)果表明：發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)對(duì)試驗(yàn)的影響并不大，但對(duì)氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)而言只有在非常稀薄的混合氣條件下缸壁熱傳導(dǎo)損失才和其它燃料相近，在稍濃混合氣時(shí)氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率降低非常明顯，用升壓和外部廢氣再循環(huán)技術(shù)可以改善這種缺點(diǎn)。

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作者：Joachim Demuynck et al

編譯：張自雷