远红外线活化汽油分子对汽车性能影响的研究.doc

远红外线活化汽油分子对汽车性能影响的研究第34卷第5期2005年l0月小型内燃机与摩托车SMALLINTERNALC0MBUSTIONENGINEANDMOTORCYCLEVo1.34No.50et.2005?新技术?远红外线活化汽油分子对汽车性能影响的研究陈凌珊王运朋(广东工业大学机电工程学院广东广州510090)摘要:本文研究远红外线活化汽油分子后对汽车动力性,燃油经济性和排放污染物的影响.经过一系列对比试验后表明,在47qC80温度环境下发射的波长为4ml4m的远红外线对汽车燃油经济性有较显着的影响(汽油车在限定条件下的平均燃油消耗量减少3.9%;汽油车多工况燃油消耗量减少8.6%),对其他性能也有一定的改善.关键词:远红外线动力性燃油经济性排放污染物中图分类号:TK411.28文献标识码:A文章编号:16710630(2005)05002403ResearchontheInfluenceofFar-infraredRayActivatingPetrolicMoleculesontheCarPerformancesChenLingshan,WangYunpengFacultyofElectricMechanicEngineering,GuangdongUniversityofTechnology(Guangzhou510090)Abstract:Inthispaper,theinfluenceonthecarperformancesofthepower,fueleconomyandexhaustemis-sionbyfarinfraredrayactivatingpetrolicmoleculesisstudied.Thetestdevicecaneradiatethefarinfraredraysbetween4m141xmin4780C.Afteraseriesofcontrasttests,itshowsthatthefuelconsumptionisremarkablydecreased.Themeanfuelconsumptionisdecreasedby3.9%whenthecarisrunningonthelimitedroad.orit台decreasedby8.6%whenthecarisrunningonthevariablestatusroad.Theotherper-formancesarealsoimprovedinsomesort.Keywords:Farinfraredray,Power,Fueleconomy,Exhaustemission月Ij舌石油是一种重要的战略物资.汽车用燃料在当前和今后相当长的一段时期仍然是石油产品.目前我国已经成为世界第二大的石油进口国,其中我国的汽车运输部门每年消耗的汽油,柴油约占成品油的三分之一,而汽车运输的油耗占汽车运输成本的2030%,所以,节约燃油意味着汽车运输成本的降低,经济效益的提高.随着当前国际原油价格越来越昂贵,节能显得尤其重要.同时,汽车排放污染物已经成为城市大气污染物的主要来源,要求减少每辆汽车排气总量和有害污染物的含量,还我一个蓝色清洁的天空是每个公民的愿望.显见,研究,开发和使用汽车燃料节能装置和减少排放污染物装置具有重大的经济意义和社会意义.当前降低发动机燃油消耗率和减少排放污染物的方法和措施很多,其中通过远红外线活化燃油分子运动,提高混合气混合均匀度,增加燃烧速度来降低油耗和改善排放性能在国内外均有研究j,并且具有一定的效果.本文在得到台湾省工业技术研究院能源研究所支持的前提下,把一种在低温条件下发出远红外作者简介:陈凌珊(1966一),女,博士研究生,教授,研究方向为汽车节能及排放控制技术.第5期陈凌珊等远红外线活化汽油分子对汽车性能影响的研究25线的装置安装在车辆上,对安装这种装置前后的动力性,燃油经济性和排放污染物进行了一系列对比试验.1试验装置结构与放射率1.1远红外线试验装置的结构远红外线是波长在0.761001.zm的电磁波,具有不受空气影响而直接到达接受对象的特性.而波长介于4141xm的远红外线,最具穿透力,能产生温热效应.试验用远红外线试验装置是由多孔陶瓷载体表面渗透了一种能够产生波长为41.zm1001.zm远红外线的物质及表面镀铝的塑料外壳组成.一对壁流式陶瓷载体尺寸均为802520ram,剖视图如图1所示,安装在进油管路紧贴发动机处.陶瓷载体发射远红外线物质通孔图1远红外线试验装置的结构1.2试验装置的平均放射率当该装置受到外来能量时,便能激活陶瓷载体表面的特殊物质,使其发出远红外线.通过远红外线分析仪测量分析检验表明,在外界温度达到47时,该装置可发出的波长在3I.zm15I.zm范围内的远红外线平均放射率为0.886,如图2所示.瓣蒜辎霜图2平均放射率2试验条件2.1试验对象远红外线试验装置对车辆动力性,燃油经济性和排放特性影响的试验在粤A18544号乘用车和粤M31635汽车(丰田佳美小轿车)两辆车上进行.样车明细表1内容如下:表1样车明细表项目试验样车1试验样车2车辆牌号粤A18544号粤M31635车辆型号ZN6481W2GSXV20LAEPNKW车辆品牌郑州日产丰田佳美发动机型号KA24DE5SFE出厂日期2oo2.011998开始试验时里11402463924程表读数(km)发动机型式四缸电喷四缸电喷燃料97号汽油97号汽油变速器型式五档手动自动前进四档2.2试验条件试验乘用车(粤A18544号)由114024km(里程表读数)开始进行不带远红外线试验装置条件下的动力,爬坡,油耗和排放试验,于114343km完成试验,并装用远红外线试验装置两个(一个在进喷油管附近,一个在燃油滤清器后),之后运行至115320km开始进行带远红外线试验装置条件下的动力,爬坡,油耗和排放试验,试验过程中关空调.试验车辆粤M31635号轿车加装远红外线试验装置三个月后(测量时里程表读数63924英里)进行第一次双怠速试验,之后车辆拆卸远红外线试验装置由使用方运行至64347英里时再进行不带远红外线试验装置条件下的双怠速排放试验,试验过程中关空调.所有试验均在国家标准路面上进行,试验所依据的标准是:GB384593汽油车怠速污染物测量方法GB/T1254390汽车加速性能试验方法GB/T12545-90汽车燃料消耗量试验方法GB/T125397-90汽车爬陡坡试验方法3试验结果及分析3.1试验结果3.1.1车辆动力性能试验结果车辆动力性能试验测量包括加速性能试验和最大爬坡能力试验,试验结果如表2所示.小型内燃机与摩托车第34卷3.1.2燃油消耗率试验结果车辆燃油消耗率试验包括,限定条件下平均燃油消耗率试验和多工况燃料消耗率试验,测量结果如表3所示.表2车辆动力性能试验结果项目装用前装用后对比加速性能起步换档加速到100km/h的22.95s22.38s加速时间加试验快2.5%时间最大爬坡15.0.16.2.爬坡角度增能力试验加1.2.注:在试验乘用车粤A18544号上进行表3燃油消耗率试验结果装用前装用后对比限定条件下平均燃7.77.4一3.9%油消耗率试验(L/100km)(L/100km)多工况燃料消耗率16.314.9一8.6%试验(L/100km)(L/100km)注:在试验乘用车粤A18544号上进行3.1.3车辆排放污染物测量结果汽油车双怠速排放测量在粤A18544号乘用车和粤M31635号轿车上分别进行.1)粤A18544号乘用汽油车双怠速排放测量结果对粤A18544号乘用车加装远红外线试验装置前后的汽油车双怠速排放性能进行对比试验,测量结果如表4所示.表4汽油车双怠速排放测量指标装用前装用后对比HC710810一T(增高)高怠速C00.55%0.43%(减少)CO212.9%14.0%T(增高)HC66107410T(增高)怠速COO.17%0.14%I(减少)CO12.7%14.1%T(增高)-2)粤M31635号轿车汽油车双怠速排放测量结果对粤M31635号轿车加装远红外线试验装置前后的汽油车双怠速排放性能进行对比试验,测量结果如表5所示.表5汽油车双怠速排放测量指标装用前装用后对比HC1810-61210一.l(减少33.3%)高怠速CO0.48%0.14%(减少70.83%)HC810一610一(减少25%)怠速CO0%0%一(不变)3.2结果分析经过上述一系列标准试验,结果表明:1)动力性能:加装远红外线试验装置后,汽油车的起步加速性能有所改善,加速时间加快2.5%,最大爬坡能力提高8%.2)燃油经济性:加装远红外线试验装置后,汽油车在限定条件下的平均燃油消耗量减少3.9%;汽油车多工况燃油消耗量减少8.6%.3)车辆排放性能:加装远红外线试验装置后,当车辆运行1000km以上时,尾气中HC和CO含量均有大幅度的下降;而当车辆运行里程小于1000km时,尾气中HC的含量有所上升,但CO含量仍有明显下降.HC的含量有所上升的原因归咎为运行里程数较短,在较短的运行里程内,燃烧室内燃烧状态还没有来得及完全得到改善,比如气缸积碳,火花塞污染等还没有完全清理干净,而具有多孔性的积碳所吸附的混合气中燃油不参与燃烧反应,直接导致HC含量有所上升,因此排放效果改善不太明显,但排气中的HC和CO总量没有增加,且排放污染物含量控制在国家排放标准范围内.4结束语远红外线试验装置在47(280C温度环境下发射的波长为4m一141zm的远红外线具有细化汽油分