氢燃料直喷发动机潜力的研究

车辆发动机输出功率大、体积小、质量轻是必要条件。利用一个小型的3缸4冲程氢燃料直喷发动机进行了后处理试验，以实现没有任何废气、输出功率大、热效率高、接近零排放。上述试验用的发动机是由排气量0.66L、压缩比9.1的直喷汽油机改装的。氢燃料作为内燃机燃料是基于其良好特性，如较宽的可燃极限、极高的燃烧速度、良好的抗爆性以及NOx排放量接近于零。

通过试验研究了输出功率大、热效率高、NOx排放接近零、增压稀燃的氢燃料直喷发动机的潜力，并得到如下结论。

（1）NOx的排放量与进气压力无关，而是如预期的那样，依赖于的空气过剩率。

（2）在本试验研究中，34%的最大制动热效率是在最大进气压力（200MPa）下获得的，这极大地归因于快速燃烧，进而降低了冷却损失。

（3）最大燃烧室压力越大，平均指示有效压力增加越多。这是由于压缩比提高了，即在自然吸气的情况下，随着压缩比的增加，压缩冲程所做的功比膨胀做功冲程做的功多；相反，在增压的情况下，随着压缩比的增加压缩冲程做的功比膨胀做功冲程做的功少。

（4）上述试验用的增压、稀薄燃烧及以氢为燃料的直喷发动机适用作为以氢为燃料的车辆动力源。

刊名：Energy Procedia（英）

刊期：2012年第29期

作者：Kenji Nakagawa et al

编译：张亮