正丁醇-汽油HCCI發(fā)動機(jī)低溫燃燒特性的研究.pdf

1、均質(zhì)充量壓縮著火(HCCI)燃燒方式是提高傳統(tǒng)汽油機(jī)中小負(fù)荷燃油經(jīng)濟(jì)性和降低NOX排放的有效方法之一。生物質(zhì)燃料正丁醇是一種有發(fā)展前景的內(nèi)燃機(jī)替代燃料。將正丁醇燃料應(yīng)用到HCCI發(fā)動機(jī)中,在一定程度上能夠緩解機(jī)動車對石油資源依賴,并能提高汽油機(jī)的能量利用率,因此,開展與此相關(guān)的發(fā)動機(jī)研究是必要的。本文在一臺單缸發(fā)動機(jī)上試驗(yàn)研究了正丁醇-汽油混合燃料HCCI燃燒和排放特性、混合氣稀釋方式對HCCI燃燒的控制作用,并利用缸內(nèi)氣體取樣和模擬相

2、結(jié)合的方法研究了正丁醇和異辛烷HCCI發(fā)動機(jī)低溫氧化歷程和主要反應(yīng)途徑,得出如下結(jié)論:
　　在相同進(jìn)、排氣門參數(shù)下,隨著正丁醇含量的增加,正丁醇-汽油HCCI發(fā)動機(jī)著火時刻提前,燃燒持續(xù)期縮短,但平均指示壓力(IMEP)下降,最大壓升率增加。
　　在理論空燃比混合氣下,通過提前排氣門關(guān)閉時刻,利用缸內(nèi)殘余廢氣稀釋可以降低HCCI發(fā)動機(jī)的最大壓升率,但其IMEP降低;增加過量空氣系數(shù)也可以降低HCCI發(fā)動機(jī)的最大壓升率,但HC

3、CI發(fā)動機(jī)的IMEP降低的程度要比提前排氣門關(guān)閉時刻時的小,而且它的指示熱效率增加。利用增加過量空氣系數(shù)和推遲排氣門相位的協(xié)同控制策略,不但可以推遲正丁醇HCCI發(fā)動機(jī)的著火時刻,降低其最大壓升率,而且在固定的IMEP下,還可以提高它的指示熱效率。
　　正丁醇和異辛烷分子結(jié)構(gòu)的差異是導(dǎo)致HCCI發(fā)動機(jī)低溫氧化特性和中間氧化產(chǎn)物不同的主要原因。在正丁醇低溫氧化階段,C2H4、C3H6和C2H2的生成和消耗時刻比異辛烷的早,與此相對應(yīng)