氢内燃机燃烧早燃回火问题.pdf

汽车实用技术2 0 17 年第6 期 使用维修A U T O M O B I L EA P P L l E DT E C H N O L O G Y 2 0 17N O 6 1 0 1 6 6 3 8 j c n k i 1 6 7 1 7 9 8 8 2 0 1 7 0 6 0 5 4 氢内燃机燃烧早燃回火问题 杨敏敏 ( 华北水利水电大学，河南郑州4 5 0 0 0 0 ) 摘要：氢内燃机以其燃料的优势倍受关注，但是氢内燃机进气道喷射异常燃烧是最大限制的一个原因，包括早燃、 爆燃、回火。通过分析国内外关于氢内燃机的异常燃烧的研究成果，找出氢内燃机的异常燃烧的主要影响因素和 其产生的原因，提出一些解决氢内燃机异常燃烧的方法。 关键词：进气道喷射；异常燃烧；回火；早燃；氢内燃机 中图分类号：U 4 7 2 8 文献标识码：A 文章编号：16 7 1 7 9 8 8 ( 2 0 17 ) 0 6 15 0 - 0 2 P r o b l e m so fe a r l yC o m b u s t i o na n dT e m p e r i n go fH y d r o g e ni n t e r n a l C o m b u s t i o nE n g i n e Y a n gM i n m i n ( N o r t hC h i n au n i v e r s i t yo fw a t e rc o n s e r v a n c ya n dh y d r o p o w e r , H e n a nZ h e n g z h o u4 5 0 0 0 0 ) A b s t r a c t ：T h eh y d r o g e ni n t e r n a lc o m b u s t i o ne n g i n eh a sa t t r a c t e dm u c ha t t e n t i o n f o ri t sa d v a n t a g e s B u tt h ea b n o r m a l c o m b u s t i o no f h y d r o g e ni n t e r n a lc o m b u s t i o ne n g i n ei n t a k ep o r ti n j e c t i o ni sam a j o rc a u s eo f t h em a x i m u ml i m i t ，i n c l u d i n g e a r l yc o m b u s t i o n ，d e f l a g r a t i o n ，t e m p e r i n g T h r o u g ht h ea n a l y s i so fd o m e s t i ca n df o r e i g nr e s e a r c hr e s u l t Sa b o u tt h e a b n o r m a lc o m b u s t i o no fh y d r o g e ni n t e r n a lc o m b u s t i o ne n g i n e ，a n df i n do u tt h em a i ni n f u e n c i n gf a c t o r so fa b n o r m a l c o m b u s t i o no f h y d r o g e ni n t e r n a lc o m b u s t i o ne n g i n ea n dt h e i rc a u s e s ，a n dp u t sf o r w a r ds o m es o l v i n gm e t h o do f a b n o r m a l c o m b u s t i o no f h y d r o g e ni n t e r n a lc o m b u s t i o ne n g i n e K e y w o r d s ：P H ；A b n o r m a lc o m b u s t i o n ；T e m p e r i n g ；P r e i g n i t i o n ；H y d o r g e n - - F u e l e dE n g i n e C L CN O ：U 4 7 2 8D o c u m e n tC o d e ：AA r t i c l eI D ：1 6 7 1 - 7 9 8 8 ( 2 0 1 7 1 0 6 1 5 0 - 0 2 1 、早燃 氢内燃机在进气门关闭之后，新鲜充量在未被火花塞点 燃时与燃烧室内局部温度过高的一些热点相接触引起混合燃 料气体在气缸内发生燃烧的现象。其中热点包括火花塞、排 气门、积炭、高温壁面及其棱角等等。 1 1 早燃的特点及危害 早燃导致发动机效率低下，工作粗暴，增大了发动机的 机械负荷和热负荷，排气温度增高。与传统发动机相比，氢 燃料发动机中的早燃问题要严重得多，这主要是由于氢气点 火能量低、着火界限宽、火焰淬熄距离小和火焰传播速度快。 而且热负荷增大又为早燃创造了更大几率的条件进一步影响 氢发动机工作工作稳定性。早燃情况比轻微时，导致氢内燃 机噪声增大，并且引起轻微震动。一般情况下，早燃会导致 作者简介：杨敏敏，就读于华北水利水电大学。 氢内燃机非正常运转，极大可能影响到司机的正常驾驶；如 果早燃比较严重的话，会破坏氢内燃机的进气管、气缸等部 件，并影响其性能安全隐患。 1 2 早燃产生的机理 早燃时缸内温度、压力急剧升高，气缸压力曲线相位比 正常燃烧时提前，最大燃烧压力、压力升高率比正常燃烧高， 使压缩行程末期的负功很大，功率下降，循环效率降低，伴 有过热现象产生。在浓的氢氧混合气中发生早燃时，由于点 燃区域较大，火焰传播速度极快，压力和压力升高率急剧升 高，氢发动机容易过热，使氢