The n-butanol fuel, as a renewable and clean biofuel, could ease the energy crisis and decrease the harmful emissions. As another clean and renewable energy, hydrogen properly offset the high HC emissions and the insufficient of dynamic property of pure n-butanol fuel in SI engines, because of the high diffusion coefficient, high adiabatic flame velocity and low heat value. Hydrogen direct injection not only avoids backfire and lower intake efficiency but also promotes to form in-cylinder stratified mixture, which is helpful to enhance combustion and reduce emissions. This experimental study focused on the combustion and emissions characteristics of a hydrogen direct injection stratified n-butanol engine. Three different hydrogen addition fractions (0%, 2.5%, 5%) were used under five different spark timing (10° ,15° ,20° ,25° ,30° CA BTDC). Engine speed and excess air ratio stabled at 1500 rpm and 1.2 respectively. The direct injection timing of the hydrogen was optimized to form a beter stratified mixture. The obtained results demonstrated that brake power and brake thermal efficiency are increased by addition hydrogen directly injected. The BSFC is decreased with the addition of hydrogen. The peak cylinder pressure and the instantaneous heat release rate raises with the increase of the hydrogen addition fraction. In addition, the HC and CO emissions drop while the NOx emissions sharply rise with the addition of hydrogen. As a whole, with hydrogen direct injection, the power and fuel economy performance of n-butanol engine are markedly improved, harmful emissions are partly decreased.

正丁醇燃料作为一种可再生和清洁的生物燃料，可以缓解能源危机并减少有害排放。作为另一种清洁和可再生能源，氢气具有较高的扩散系数，较高的绝热火焰速度和较低的热值，因此可以适当地抵消高碳排量和SI发动机中纯正丁醇燃料动力特性不足的问题。氢直喷不仅避免了回火和降低进气效率，而且还促进了缸内分层混合物的形成，这有助于增强燃烧并减少排放。这项实验研究的重点是氢直喷分层正丁醇发动机的燃烧和排放特性。在五个不同的点火正时（10°，15°，20°，25°，30°CA BTDC）下使用了三种不同的氢添加比例（0％，2.5％，5％）。发动机转速和过量空气比分别稳定在1500 rpm和1.2。优化氢气的直接注入时间以形成更好的分层混合物。获得的结果表明，通过直接注入氢，可以提高制动功率和制动热效率。BSFC随着氢气的加入而降低。瓶的峰值压力和瞬时放热率随着氢添加率的增加而增加。此外，随着氢气的加入，HC和CO排放量下降，而NOx排放量急剧上升。总体而言，通过氢直喷，正丁醇发动机的功率和燃油经济性显着提高，有害排放量得以部分降低。优化氢气的直接注入时间以形成更好的分层混合物。获得的结果表明，通过直接注入氢，可以提高制动功率和制动热效率。BSFC随着氢气的加入而降低。瓶的峰值压力和瞬时放热率随着氢添加率的增加而增加。此外，随着氢气的添加，HC和CO排放量下降，而NOx排放量急剧上升。总体而言，通过氢直喷，正丁醇发动机的功率和燃油经济性显着提高，有害排放量得以部分降低。优化氢气的直接注入时间以形成更好的分层混合物。获得的结果表明，通过直接注入氢，可以提高制动功率和制动热效率。BSFC随着氢气的加入而降低。瓶的峰值压力和瞬时放热率随着氢添加率的增加而增加。此外，随着氢气的加入，HC和CO排放量下降，而NOx排放量急剧上升。总体而言，通过氢直喷，正丁醇发动机的功率和燃油经济性显着提高，有害排放量得以部分降低。获得的结果表明，通过直接注入氢，可以提高制动功率和制动热效率。BSFC随着氢气的加入而降低。瓶的峰值压力和瞬时放热率随着氢添加率的增加而增加。此外，随着氢气的加入，HC和CO排放量下降，而NOx排放量急剧上升。总体而言，通过氢直喷，正丁醇发动机的功率和燃油经济性显着提高，有害排放量得以部分降低。获得的结果表明，通过直接注入氢，可以提高制动功率和制动热效率。BSFC随着氢气的加入而降低。瓶的峰值压力和瞬时放热率随着氢添加率的增加而增加。此外，随着氢气的加入，HC和CO排放量下降，而NOx排放量急剧上升。总体而言，通过氢直喷，正丁醇发动机的功率和燃油经济性显着提高，有害排放量得以部分降低。HC和CO排放量下降，而NOx排放量随着氢气的增加而急剧增加。总体而言，通过氢直喷，正丁醇发动机的功率和燃油经济性显着提高，有害排放量得以部分降低。HC和CO排放量下降，而NOx排放量随着氢气的增加而急剧增加。总体而言，通过氢直喷，正丁醇发动机的功率和燃油经济性显着提高，有害排放量得以部分降低。