直喷氢内燃机实现NOx近零排放的试验研究

缸内混合气分布不均匀、燃烧温度高等原因,直喷氢内燃机的氮氧排放水平很高.为探索降低直喷氢内燃机NOx排放的控制方法,该文基于一台2.0 L自然吸气直喷氢内燃机,通过试验研究了过量空气系数、转速、点火角和喷氢压力对NOx排放的影响,并通过多参数的耦合调节,控制NOx排放,得到了样机的最大动力性下,未经后处理就实现近零排放(NOx≤20×10-6)工作边界.研究表明:通过稀燃和推迟点火角,可以在牺牲少量热效率和燃烧稳定性的同时大幅降低NOx排放;近零排放工作区域的最大功率为21.5 kW,最高热效率为39％,在此区域内的所有工况点都可以实现近零排放.