可变气门正时对汽油-氨双燃料发动机燃烧与排放特性的影响

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收稿日期：2024-12-04 修回日期：2024-12-30 接受日期：2025-01-03

DOI:10.20078/j.eep.20250112

摘要：在“双碳”目标下，零碳氨燃料已成为工业和交通领域中最有前景的燃料之一。在汽车发动机中使用氨燃料，可以有效减少交通运输领域的碳排放。基于改造后的发动机试验台架和三维燃烧仿真软件，研究不同进气门开启角（IVO）条件下，汽油-氨双燃料发动机的燃烧... 展开+

摘要：

在“双碳”目标下，零碳氨燃料已成为工业和交通领域中最有前景的燃料之一。在汽车发动机中使用氨燃料，可以有效减少交通运输领域的碳排放。基于改造后的发动机试验台架和三维燃烧仿真软件，研究不同进气门开启角（IVO）条件下，汽油-氨双燃料发动机的燃烧与排放特性。以IVO=-356°CA ATDC为基准点，本研究的IVO在-30°CA到10°CA范围内调节。研究结果表明，随着IVO的提前，缸内压力峰值与放热率峰值逐渐减小，且这些峰值对应的燃烧相位逐渐推迟。这是随着气门重叠角逐渐变大，导致缸内残余废气增多，从而抑制了缸内燃烧。随着IVO的提前，发动机的燃烧相位CA10、CA50和CA90先延后再提前，该现象是气门重叠角和进排气压力差共同作用导致的。IVO的提前影响了进气门关闭角，使得泵气平均有效压力逐渐降低，并在IVO=-30°CA时达到最小值。值得注意的是，IVO对有效热效率的影响不大。同时，未燃碳氢、CO和NOx等燃烧排放物随着IVO的提前逐渐增多，而IVO的变化对未燃氨的逃逸率影响不大。

收起-

作者：

潘耕龙¹
丁颖¹
卢安^1,*
朱禹¹
朱浙辉²
韩东^1,*

作者简介

第一作者：潘耕龙（2000—），男，安徽六安人，硕士研究生，主要研究方向为新能源发动机。E-mail：pangenglong@sjtu.edu.cn
通讯作者：卢安（1994—），男，安徽安庆人，博士研究生，主要研究方向为发动机燃烧与排放特性。E-mail：AnL0203@sjtu.edu.cn
韩东（1982—），男，浙江东阳人，教授，主要研究方向为燃料与发动机相互作用。E-mail：dong_han@sjtu.edu.cn

单位

1.上海交通大学动力机械与工程教育部重点试验室
2.西藏自治区产品质量监督检验所

关键字

燃烧特性
排放控制
热效率
可变气门正时
双燃料发动机

基金项目

国家重点研发计划资助项目(2022YFE0209000)；上海市科学技术委员会资助项目(22170712600,24120742400)；

引用格式

潘耕龙, 丁颖, 卢安, 朱禹, 朱浙辉, 韩东. 可变气门正时对汽油-氨双燃料发动机燃烧与排放特性的影响[J/OL]. 能源环境保护: 1-9[2025-02-24]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20250112.

PAN Genglong, DING Ying, LU An, ZHU Yu, ZHU Zhehui, HAN Dong. Effects of Variable Valve Timing on Combustion and Emission Characteristics of Gasoline/Ammonia Dual-Fuel Engines[J/OL]. Energy Environmental Protection: 1-9[2025-02-24]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20250112.

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