基于较详细机理的氢燃料内燃机排放特性研究

基于Converge软件建立了包含简化化学反应机理的氢燃料内燃机CFD仿真模型,研究了氢燃料内燃机缸内燃烧和NO生成机理。仿真结果表明,氢燃料内燃机缸内燃烧经历了椭球型火焰稳定传播和快速湍流燃烧两个阶段。氢气的燃烧非常迅速,在快速湍流燃烧结束时OH浓度迅速降低,出现温度和NO质量峰值,其后缸内温度逐渐降低,NO质量逐步减小。最终的排放取决于高温区域的峰值温度和NO分解时间。最高温度越高NO的质量峰值越大,降温越快则NO分解越少。采用EGR能降低最高缸内温度,低转速时NO分解充分,因而NO的排放较低。     

不同EGR对氢内燃机的燃烧特性影响

本文基于fire三维CFD模拟软件,建立单缸进气歧管喷射的氢内燃机三维燃烧模型,重点研究了不同EGR率下,氢内燃机的压力场、温度场以及排放的变化。分析结果表明,随着EGR率的不断提高,氢内燃机的最高压力值、最高温度和压力升高率、温度升高率均下降,NO排放量大幅降低,但同时对动力性和经济性也有一定影响。     

氢燃料内燃机技术现状与发展展望

介绍了氢气及氢燃料内燃机的特点及氢燃料内燃机的技术现状。通过对比分析指出氢燃料内燃机既可以采用清洁可再生能源,又可以充分利用现有的庞大工业体系,是实现氢气经济的现实途径。     

EGR在内燃机上的应用

EGR是降低内燃机NOx排放的主要机外净化措施之一。文章介绍了EGR技术对抑制NOx生成的理论基础及EGR率的确定原则：阐述了EGR对发动机排放性、动力性、经济性、气缸磨损的影响以及EGR在其他新型燃料发动机的应用。指出随着EGR的增大,发动机NOx的降低效果非常明显,但是烟度、PM和CO的排放都有增加的趋势,对HC的影响不大;同时,随着EGR的增大,发动机的动力性和经济性都有恶化的趋势,特别是对于发动机的动力性降低较明显。     

BMW氢动7号将疾驰在公路上

宝马公司将在明年推出批量生产的氢燃料汽车。届时你将看到它的身影在公路上疾驰而过。新型氢动7号Hydrogen 7继续在早期宝马氢内燃机样车的基础上获得了长足的进展，从传统的内燃机为动力的车型转变为以氢能为燃料的氢能汽车。不同于过去的重复做法，氢动7号成功实现了宝马公司的开发过程．其所有的部件是根据与宝马其他产品相同的集成而研发成功。     

氢发动机发展现状与展望

当前,以氢气作为燃料的发动机得到了广泛关注。以氢作为燃料的发动机主要有两种形式:氢氧燃料电池以及氢内燃机。氢发动机有诸多优势,例如:排放极低,能源可再生等等。但是氢发动机在发展的道路上还有许多问题,诸如:发动机成本较高,加氢站很少等等。文中主要对当前氢发动机的发展现状,以及对今后氢发动机发展方向展望等问题进行了讨论。     

氢内燃机能否延续柴油机的辉煌

为达成运输板块碳中和,重卡行业内已基本达成共识：未来,纯电动卡车和氢燃料电池电动卡车将全面取代柴油卡车。但在此之前的数十年,由可持续生物燃料和氢气等替代燃料提供动力的内燃机仍将占据相当一部分市场份额。由于氢内燃机的诸多特性,它可能成为一种有前景的替代选择。本文分析了氢内燃机的优劣势,概述了主机厂及发动机供应商等厂商的最新开发动向,并得出结论 ：借助可靠的内燃机技术,以绿氢为燃料的氢内燃机将成为未来零排放解决方案的重要补充。     

天然气掺氢发动机的研究现状和发展趋势

综述了国外对天然气掺氢发动机的研究现状,对掺氢后发动机的动力性、经济性和排放性的变化做了对比分析,并展望了天然气掺氢发动机的发展趋势。     

氢内燃机点火能量的试验研究

以1台2.0 L氢内燃机为测试对象,对其点火能量进行了试验研究,探讨了点火能量对功率的影响及最小点火能量随当量浓度、转速和负荷的变化关系。试验表明:点火能量对氢内燃机的功率影响不大;最小点火能量随转速的增加而减小,随负荷的增加先增加而后降低;在Φ<1的范围内,最小点火能量随当量浓度的增加而减小。     

预混合氢气对柴油机燃烧和排放性能的影响

针对预混合氢气的柴油机,在AVL Fire软件上建立了计算模型,并与试验结果进行对比,验证模型的准确性。在此基础上改变了喷射策略,对发动机缸内工作过程及相应的燃烧和排放性能进行数值模拟和分析。研究结果表明：随着预混合氢气质量分数的增加,缸内压力和温度升高,NOx 排放恶化,Soot排放改善;随着预喷射油量和预喷间隔角的增加,NOx 质量分数升高,Soot质量分数降低;随着后喷射喷油量的增加,缸内压力和放热率稍微减小,NOx 和Soot质量分数降低;随着后喷间隔角的增加,缸内压力、放热率、NOx 和Soot排放均未发生明显变化。     

内燃机燃料化学动力学机理的研究进展

综述了国内外构建甲醇、乙醇、正庚烷(替代柴油)、异辛烷(替代汽油)、癸酸甲酯(替代生物柴油)等内燃机燃料详细化学动力学机理的研究进展.介绍了国际燃烧学界和反应动力学界对复杂反应体系的反应机理进行简化处理的主要方法,以及运用这些方法所取得的研究成果,比较分析了不同机理简化方法的理论基础和优缺点.鉴于代用燃料常采用掺烧方法...     

内燃机内流动的研究

较系统地从流动试验测试手段和装置、流动数值模拟3个方面叙述了目前该领域内研究的现状和发展趋势。对内燃机几种重要的流动形式的形成及其对内燃机性能的影响进行了归纳,特别是将燃油射流形成的流动作为重要的流动形式之一进行了论述;总结了内燃机流动试验研究的几种测试手段和装置;介绍了几种流动数值模拟软件及其特点。     

内部EGR对柴油机燃烧排放性能影响的研究

本文提出一种采用双峰排气凸轮实现内部EGR的方案,并利用AVL FIRE软件对某柴油机的工作过程进行三维数值模拟,研究了内部EGR对发动机进气过程中缸内气体流场、湍动能分布、O2浓度分布、放热率和燃烧排放物的影响规律,进行了采用与不采用内部EGR 8个工况的排放对比试验,验证了双峰排气凸轮方案对降低柴油机NOx排放的效果,为低成本改进柴油机的燃烧排放性能提供了参考。     

EGR 对甲醇-柴油组合燃烧柴油机燃烧和排放的影响

利用三维仿真软件AVLFire建立进气道喷射甲醇、缸内喷射柴油的模型,应用试验结果验证了模型的正确性。改变2200r／min,136N·m工况下的EGR率（0％,5％,15％,25％和35％）,分析了EGR对甲醇‐柴油组合燃烧发动机燃烧过程和排放的影响。结果表明：与EGR率为0相比,随着EGR率增加,甲醇‐柴油组合燃烧发动机着火延迟期先缩短后延长,缸内最高压力降低,EGR率为5％时,着火延迟期缩短2°曲轴转角;随着EGR率增加,放热率曲线由双峰分布向单峰分布转变,最高温度下降,高温持续时间缩短;随着EGR率增加,NOx排放降低,CO和炭烟排放上升,与EGR率为0时比,EGR率为15％时的NOx排放量降低了54％。     

内燃机扭振数字化测试系统及其应用

针对当前内燃机行业对高精度扭振测试设备的需求,结合现有传感器技术、单片机开发以及信号处理技术,充分利用微机的高效处理能力,采用硬件高频计数测时原理,开发研制了内燃机曲轴轴系高精度扭振数字化测试系统。     

氢发动机燃烧循环变动及其影响因素的研究

通过1台点燃式进气歧管喷射氢燃料发动机的最大燃烧压力的试验分析,获得了不同工况下的最大燃烧压力循环变动系数,以此为基础研究了过量空气系数、点火提前角以及转速对氢燃料发动机燃烧循环变动的影响趋势。结果表明,点火提前角对氢燃料发动机循环变动的影响相对较大。     

内燃机发电机组国际准入制度介绍

针对我国内燃机发电机组的发展和出口情况,介绍主要出口国及地区的市场准入制度,为我国内燃机发电机组企业出口提供技术指导,以应对国际日益复杂的市场环境,进一步提升我国内燃机发电机组产品的国际竞争力。     

内燃机曲轴扭振幅值与激振力矩关系的研究

利用能量模型推导出了多缸内燃机曲轴简谐扭振幅值与各缸力矩幅值间的函数关系式。采用轴系当量系统模型,用矩阵解析法对多种情况进行了仿真研究,验证了关系式的正确性,研究结果具有工程实用价值。