【doc】 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 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 SMALLINTERNALC0MBUSTIONENGINEANDMOTORCYCLE Vo1.34No.5 0et.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47qC,80?温度环境下发射的波长为4m,l4m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:1671—0630(2005)05—0024—03 ResearchontheInfluenceofFar-——infraredRayActivating PetrolicMoleculesontheCarPerformances ChenLingshan,WangYunpeng FacultyofElectric—MechanicEngineering,GuangdongUniversityofTechnology(Guangzhou510090) Abstract:Inthispaper,theinfluenceonthecarperformancesofthepower,fueleconomyandexhaustemis- sionbyfar—infraredrayactivatingpetrolicmoleculesisstudied.Thetestdevicecaneradiatethefar—infrared raysbetween4m,141xmin47?, 80~C.Afteraseriesofcontrasttests,itshowsthatthefuelconsumption isremarkablydecreased.Themeanfuelconsumptionisdecreasedby3.9%whenthecarisrunningonthe limitedroad.orit台 decreasedby8.6%whenthecarisrunningonthevariablestatusroad.Theotherper- formancesarealsoimprovedinsomesort. Keywords:Far—infraredray,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20,30%, 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0.76,1001.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4,141xm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.zm,1001.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80×25×20ram,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 析仪测量检验表明,在外界温度达到47?时,该 装置可发出的波长在3I.zm,15I.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ZN6481W2GSXV20L,AEPNKW 车辆品牌郑州日产丰田佳美 发动机型号KA24DE5S—FE 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: GB3845—93汽油车怠速污染物测量方法 GB/T12543—90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 HC7×108×10一T(增高) 高怠速C00.55%0.43%』(减少) CO212.9%14.0%T(增高) HC66×1074×10T(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 HC18×10-612×10一.l(减少33.3%) 高怠速 CO0.48%0.14%』(减少70.83%) HC8×10一6×10一』(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~(2—80~C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 子团和增大汽油分子运动能量的作用,从而促使汽油 与空气良好混合,提高燃烧速度,燃烧反应更彻底,增 加车辆动力性能,降低燃油消耗率,减少排放污染物. 参考文献 1节油环保加速器研制成功[J].陕西科技报,2002—01— 08:1 2华创会.日本汽车环保节能最新技术及其广泛应用.hI. 【p://www.heh.org.cn/commerce/viewproject.asp?id= 03—09 699[GB],2004— (收稿日期:2004—10—15)