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氫燃料直噴發(fā)動機潛力的研究

車輛發(fā)動機輸出功率大、體積小、質(zhì)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(fā)動機進行了后處理試驗，以實現(xiàn)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(fā)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(nèi)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(fā)動機的潛力，并得到如下結(jié)論。

（1）NOx的排放量與進氣壓力無關(guān)，而是如預(yù)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(fā)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