低辛烷值汽油替代燃料的均質(zhì)壓燃特性及發(fā)動(dòng)機(jī)性能研究.pdf

1、隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)成為了降低污染的主戰(zhàn)領(lǐng)域。在原有發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上，通過改善燃料燃燒過程，降低污染排放，不失為一條有效的解決環(huán)境問題的途徑。發(fā)動(dòng)機(jī)均質(zhì)壓燃（Homogeneous Charge Compression Ignition，HCCI）技術(shù)，采用均質(zhì)混合氣壓縮著火的方式，是一種實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)高效率、低排放的新途徑。而低辛烷值汽油是一種清潔燃料，分散性好，芳烴含量少。
　　本文將低辛烷值汽油與HCCI技術(shù)相結(jié)合，

2、對(duì)低辛烷值汽油在HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒模擬以及整機(jī)模擬進(jìn)行了系統(tǒng)研究。均質(zhì)壓燃方式的燃燒是由化學(xué)動(dòng)力學(xué)控制，因此研究所用燃料的化學(xué)動(dòng)力學(xué)對(duì)均質(zhì)壓燃的模擬工作有重要的意義。當(dāng)前汽油的主要替代混合物的基礎(chǔ)燃料（PRF）主要包括異辛烷和正庚烷，在此基礎(chǔ)上加入以甲苯為主要成分的芳香烴，組合成甲苯參比的汽油替代燃料（TRF）。本文以一種典型的TRF燃料機(jī)理作為基礎(chǔ)進(jìn)行簡化，參考了其他幾種 PRF簡化機(jī)理以及甲苯詳細(xì)機(jī)理的重要氧化步驟，提出了一種適

3、用于低辛烷值汽油替代燃料的HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)的甲苯參比燃料簡化機(jī)理（包含142種成分和468個(gè)化學(xué)反應(yīng)），通過軟件模擬，證明該機(jī)理在激波管著火延遲期的計(jì)算預(yù)測(cè)以及HCCI工況預(yù)測(cè)中都有較高的準(zhǔn)確性。采用新建立的機(jī)理應(yīng)用到低辛烷值汽油HCCI燃燒的變工況模擬中去，運(yùn)用單區(qū)發(fā)動(dòng)機(jī)模型，通過采取不同的初始條件，可以簡單對(duì)比出不同工況下發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒放熱、溫度、壓力的變化。通過模擬可以看出，提高進(jìn)氣溫度、提高壓縮比，降低混合氣濃度等，都可以有效提

4、高HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率，但會(huì)有發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度等方面的限制。采用多區(qū)發(fā)動(dòng)機(jī)模型可以與實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程基本同步，本文采用九區(qū)發(fā)動(dòng)機(jī)模型進(jìn)行模擬，得出發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)各區(qū)燃燒過程以及產(chǎn)生排放情況，更加符合實(shí)際。為了準(zhǔn)確分析低辛烷值汽油替代燃料HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，本文在一維發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)模擬軟件中，以一臺(tái)缸內(nèi)直噴汽油機(jī)為參考，建立了HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)的整機(jī)模型。將新建立的TRF燃料機(jī)理應(yīng)用到整機(jī)模型的燃燒性能中，得出低辛烷值燃料HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特