点火角对氢内燃机冷起动燃烧与排放特性的影响

作     者：纪常伟 白晓鑫 汪硕峰 徐溥言 苏腾 从骁宇 JI Changwei;BAI Xiaoxin;WANG Shuofeng;XU Puyan;SU Teng;CONG Xiaoyu

作者机构：北京工业大学环境与能源工程学院区域大气复合污染防治北京市重点实验室北京100124 北京电动车辆协同创新中心北京100081 

出 版 物：《北京工业大学学报》 (Journal of Beijing University of Technology)

年 卷 期：2019年第45卷第9期

页      面：911-917页

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51476002) 北京市教育委员会科技计划资助项目(KM201510005011) 北京市教育委员会科技计划重点资助项目(KZ201610005005) 

主　　题：内燃机 燃烧 排放 氢气 冷起动 点火角 

摘      要：为了解决氢内燃机浓燃起动时由于润滑油进入燃烧室而造成的HC、CO排放较高问题,进一步优化氢内燃机冷起动性能,在一台经改装的1. 6 L四缸进气道燃料喷射氢内燃机上,试验研究了浓燃条件下点火角对氢内燃机冷起动燃烧与排放特性的影响.试验中,将氢内燃机冷却水及机油温度控制在(24±0. 5)℃,点火角由25°BTDC逐渐推迟至10°ATDC.试验结果表明:在过量空气系数为0. 7条件下,随着点火角的逐渐推迟,氢内燃机冷起动转速与首循环缸内压力峰值均呈现先升高后降低的变化趋势,起动成功时间呈现先缩短后延长的变化趋势.其中当点火角为15°BTDC时,氢内燃机成功起动时间最短,首循环缸内压力峰值最大;随点火角的推迟,氢内燃机冷起动前50个循环火焰发展期平均值先缩短后有所延长,而快速燃烧持续期逐渐延长;由于蒸发的润滑油进入气缸内而导致排放中出现一部分HC和CO污染物.当点火角由25°BTDC推迟至10°ATDC时,氢内燃机冷起动前6 s内NOx、HC及CO排放平均值分别降低约84. 9%、33. 6%和23. 8%.由此可见,推迟点火角有利于降低纯氢内燃机冷起动过程中NOx、HC及CO排放.