火花塞微孔氢喷射

稀燃极限大扩展

一种通过火花塞边缘微孔直接将氢气喷入气缸的新型喷射方式，相比进气道喷射能更有效地促进初始火焰传播并扩展稀燃极限。

Li, Xiaoyan · 庄远 · 王一峰 · 朱仲文 · 钱叶剑 · Rui, Zhai

International Journal of Hydrogen Energy 2024

具体参数

过量空气系数

{'zh': '1.5', 'en': '1.5'}

氢喷射比

{'zh': '5.5', 'en': '5.5'} %

发动机转速

{'zh': '1600', 'en': '1600'} rpm

发动机排量

{'zh': '1.5', 'en': '1.5'} L

技术优势

稀燃极限更宽

火花塞微孔喷射促进初始火焰传播并帮助形成稳定火核，使稀燃极限相比进气道喷射大幅扩展。

动力与效率双升

与进气道喷射相比，火花塞微孔直喷对平均有效压力和制动热效率的改善更显著，即同样的氢消耗下输出功更多。

改造成本低

只需更换带微孔的火花塞并加装小型喷射控制单元，无需改动缸盖或高压喷射系统，现有汽油机即可实现氢喷射。

应用场景

• 氢内燃机：该喷射方式使氢内燃机在更稀的混合气下稳定运行，降低氢耗和NOx。
• 稀薄燃烧：火花塞微孔喷射强化火核形成，使稀燃极限从常规水平扩展至λ=1.5。
• 火花点火发动机：用带微孔的火花塞替代传统火花塞，无需改动缸盖即可实现氢直喷点火。
• 氢燃料喷射：通过火花塞微孔直喷氢气，以很低喷射比（≤5.5%）改善燃烧。