多燃烧模式下掺氨发动机试验研究

作者：刘尚; 蔡开源; 刘伟; 王巍; 赵自庆; 张日东; 张启航; 马骁; 王志^*

来源：汽车安全与节能学报, 2022, 13(01): 142-148.

• 掺氨发动机
• 爆震抑制
• 点燃模式
• 压燃模式

氨（NH_3）作为一种无碳、低成本、来源广的氢载体燃料，在未来碳中和内燃机研发中将起到重要作用。该文在快速压缩机、高压缩比汽油机和柴油机平台，系统对比研究了氨气掺混对火焰传播、均质压燃、均质引燃3种燃烧模式的影响。结果表明:氨气压燃着火过程在燃烧室中呈现顺序自燃特征，点燃模式下氨的火焰传播速度仅为0.66 m/s。氨是良好的爆震抑制剂。在汽油机中，掺混少量氨气即可起到爆震抑制和燃烧相位优化的作用，指示热效率提高1.2%，但氨气掺混比例过高时，燃烧持续期增加，热效率反而降低；掺混氨气后NO_x排放增加，但在试验工况下，其与掺混比例无明显相关性。在柴油机中，掺混氨气使得燃烧放热滞后，燃烧持续期增大；随着NH_3掺混比增加，有效热效率和NO_x排放降低，CO排放增加。

• 单位
  清华大学; 汽车安全与节能国家重点实验室