科技创新研究国际杂志
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N.S.GandhiA.V.Kulkarni博士R.S.Jaqirdar
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自1970年以来的经验显示,各种研究人员和工程师试图以最合适和最可靠方式替换汽油、柴油等现有矿物燃料氢气被认为是汽油的最佳替代物,SI引擎和柴油CI引擎汽车排泄物污染对当今总体污染水平有相当大的作用最合适的替代燃料如氢能减少临界污染水平氢燃烧因其理想特征产生非常干净的排气单片对单片参数测试时,在所有实验中,它会大幅降低污染水平,而光靠汽油运行的单片系统引擎则能大幅降低污染水平。氢燃烧降低HC、CO和NOX水平自现在起氢燃烧因反火问题而危险,但新开发的消防科技能保证氢操作引擎自由反火操作,同时能精确控制氢供应本文使用迄今完成的工作,讨论氢源SI引擎性能和排放行为及其安全使用
关键字 |
| 氢气汽油线SI引擎发布程序性能高超安全性 |
导 言 |
| 石油、天然气和煤等化石燃料正在快速耗竭这些燃料满足了能源需求产生高排放物,引起全球污染和环境问题,如温室效应、酸雨、臭氧层耗竭等研究者、工程师和科学家总想开发新燃料和燃烧技术,以降低今日污染水平日复一日的希望再次提高 经济部分生产开发 因为他们大都同意 氢是最佳替代燃料 取代现有化石燃料氢气流系统通过减少CO2、HC和NOX排放,能够减少温室效应、酸雨、臭氧层耗竭和其他环境问题氢作为能源使用是减少CO2排放量的长期选择从化石燃料向氢转换将消除许多问题及其后果这些优势显示迫切需要引进氢气运行系统氢能使用非污染源生成,水电解等理想方式高发达国家居民的经济和生活方式依赖轻卡车和小汽车。一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、挥发性有机化合物(碳氢化合物、HC)和排气式氧化氮(NOx) |
| 氢气作用为轻气态燃料高加热质量广易燃性使空气中大混合范围允许极精度或丰度混合支持燃烧需要低量能量启动点火过程 产生极高速火焰以单位质量燃烧释放能量的异构混合保持高位氢燃烧性能对其引擎燃料性能有极大影响[4]IS引擎直接注入氢气柱比传统SI引擎多30%,原因是循环热释放增加[1,[4] |
| 氢能可用太阳能、风能和电解水分离等可再生能源生成化石燃料或非常规燃料的固有特性使其上个世纪广受欢迎,但不幸的是这些矿物燃料不可再生。此外,化石能源系统释放的污染物,如CO2、CO2、NOX、放射性、重金属、骨灰等比基于可再生氢能系统可能产生更多更多破坏力引擎只用氢运行废气不包含氧化碳、碳氢化合物、粒子和铅化合物,不包括未燃烧碳氢化合物或燃烧室内石油燃烧提供的氧化碳小量氧化氮仍然存在于废气中,因为气瓶内燃烧温度较高,以防氢燃烧[3] |
九维子系统类型 |
| 主要由两种不同方法向燃烧室引进氢处理 |
| A.局部氢替换 |
| 有很多资源可以生产氢 正因如此,氢被视为特权替代燃料提供氢引擎的输出电量主要取决于所采取的加热类型通常20%输出功率提高可观察到纯汽油运行引擎偏置换单柱引擎使用8.5压缩比氢直接注入圆柱内,通过Fig显示的专用阀门注入开工从实验中观察到,通过直接注入氢,引擎功耗增加30%,表示特定燃料耗减下降,特别是在部分负载时,因预期和期望的改善燃烧过程而下降半替换氢操作引擎不产生大量污染物质,如CO2HC粒子和铅化合物废气中只有NOx污染物[1] |
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| 微博1 通过燃烧室的阀门直接注入气瓶中的氢 |
| 氢四轮加四轮SI引擎后提高引擎性能各种作者实验显示,特定油耗下降,同时引擎热效率提高,同时也很少减压引擎用辅助氢运行后热损冷水和下落不明损耗分别下降36%和30%氢质量流率比汽油流5%时,空气供应量可减少引擎运算下降原因[5] |
| .b.全氢替换 |
| 小容量引擎总靠微富混合运行,因此它们消耗更多燃料,并高污染水平运到那里。单柱四下冷却SI引擎选择实验以圆柱替换24%功率减值因斜点燃烧也观察引擎操作温度下降2200rpm发现,推送器消除后,推送量急剧下降,最合适的超高空气比将变为1.5消除汽化器并供应精化混合物后退防火问题,这对使用氢极危险精混合供应也使NOX水平下降66%特定油耗还减少57%已知润滑油温度蒸发最后得出的结论是,要运行任何小型原生氢机,不需要大修改[4] |
| 热效率变化、电源变化、排气温度变化和排气排放像NOx、CO2、CO2、HC和O2对氢和汽油都进行了比较调查,比较四桶SI引擎运行性能和排放部分负载氢以气态快速燃烧是可能的,并有利可图增加燃料经济并减少排放纯氢操作引擎值发现约零CO2、CO2和HC排放引擎以2600回射速运行时会经历问题内部混合法的长处是减少反火和引爆问题高压注入器帮助向引擎圆柱直接注入后端压缩中划,产生回火自由操作、高热效率高和高功率输出氢分解器和内联多点注入系统以两种方式介入引擎圆柱第二类注入系统比较有利,因为它在所有引擎速度上相对提高输出力和时分值,而汽化系统则不那么有利。压缩比和等值比对引擎性能和排放特征都产生显著影响电子控制系统有提高氢源引擎性能的好处对比引擎运算 氢气和天然气 结果显示 刹车特定耗油量下降 制动热效率提高氢操作SI引擎被发现在热效率排放和氮氧化物排放方面都有利可图。氢源引擎高燃烧温度NO和NO2排放由氮和氧混合产生遇有氢驱动内燃引擎时,快速燃烧引起高NO水平混合变斜NOx排放比纯汽油引擎少约66%汽油操作引擎最大NOX2200rm时发生高温,氢操作引擎NOX1800rm发生理论上CO2和CO2在氢操作引擎排气量中未见见,但在此例中油膜燃烧时见于圆柱墙内,因此实际观测到小量CO2和CO2遇有氢操作引擎,HC排放量接近零,但少量HC排放量来自未燃烧蒸发润滑油[4]直接注入氢具有优势,因为它能正常燃烧并实现引擎电量增加30%高燃烧温度增加废气NOx水平排气管内含NOx值可使用催化转换器、点火定时调适和冷却排气再循环法最小化偏重负载燃烧过程越好,当产生氢源引擎时效率越高[3]NOx排放水平是超空气比强函数满载NOX水平高得多,如果引擎使用++++++++++++++++++++++++++++++++++引擎运行液化空气混合比++++1.5+++2最大温度与圆柱约2100K和NOx排放水平几乎为0[1] |
| 反火是完全替换氢时的主要问题引擎倾斜混合可快速避免问题从数项实验中得出的结论是,如果空气对燃料比过大2+2回火自由运算可实现[7] |
安全性 |
| 不当处理柴油、汽油和天然气等所有电动燃料包括起火和爆炸风险氢也归同类适当设计、维护操作车辆和加油站可证明氢安全使用或比柴油和其他燃料安全氢的固有特性总令我们对存储和处理安全产生问题,因为它化学物理特性大相径庭。[9]安全是一个相对问题汽油使用比比比皆安全,但大规模使用汽油总有失火风险氢气也是氢极有前途生态友好型燃料与所有可用化石燃料相比,有害排放几乎可忽略不计,对氢的可持续性没有问题,因为它是一个极富元素。日复一日重研究正在克服重大缺陷,如巨大的抽取成本低能量密度也是一个相当大的问题低射程旅行需要连续生产一飞行器上的氢,也大有希望,但这些天不低收费。以氢替换质量燃料需要方便低成本运行、低填充时间和单支油槽长途直至油库结束继续支配燃料市场氢化能提供与汽油相同的方便日 绝对汽油和所有剩余化石燃料 将代之以氢化 [10]这表明氢储存及其处理领域需要进行广泛研究的必要性 |
结论 |
| 今日,有必要替换化石燃料,代之以再生最清洁的燃料,如引擎氢燃烧过程氢使用高效经济地大幅降低污染物排放水平这将有助于减少对碳氢化合物燃料的依赖氢属性对内燃机极佳燃料具有关键作用,它们还表示替换传统燃料的可靠性,同时它也提供减少修改和不改变现有引擎设计操作原理的好处 |
| 从上文研究中,我们发现直接注入氢从所有方面都有利可图,但也通过成本和修改现有操作系统增加新组件部分替换优于完全替换,因为不需或少需修改,但高超航空比系统运行变差完全替换比局部输出更有利,因为它既能提高功率输出量,又能减少燃料消耗量小型容量引擎发现引擎功率下降是由于斜点燃烧各类氢使用安全也至关紧要 |
未来范围 |
| 氢未来有可能支配燃料市场,未来数日中,氢可以最清洁可再生燃料一样最优替代传统矿物燃料将现有的SI引擎转换为氢而不作大修改非常重要和必要,需要为小型、中型和高容量引擎寻找流水-空气-Gasoline混合最合适的组成最大输出电量充量经济性、低特定油耗以及净完全燃烧和低排放水平应在引擎运行上述组成时获取开发可持续设计制造氢存储处理装置方面也有巨大空间,这些装置没有火灾和爆炸风险。 |
引用 |
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