【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
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
和
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
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)