發(fā)動(dòng)機(jī)雙燃料PPCI燃燒試驗(yàn)及數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著世界能源危機(jī)的蔓延以及環(huán)境保護(hù)壓力的增大，各國都在積極推進(jìn)更加高效清潔的內(nèi)燃機(jī)燃燒過程的研究，以“均質(zhì)壓燃、低溫燃燒”為基本特征的HCCI燃燒模式是其中的典型代表。為了避免HCCI燃燒方式所帶來的內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行工況收窄、著火時(shí)刻缺乏有效控制手段等問題，本文嘗試通過汽油/柴油雙噴射系統(tǒng)對缸內(nèi)燃油成分重組設(shè)計(jì)、提高預(yù)混合比例，在柴油機(jī)上實(shí)現(xiàn)部分預(yù)混合燃燒，使柴油機(jī)在更寬工況范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效、清潔燃燒。
　　作者對一臺單缸臥式柴油機(jī)進(jìn)氣道

2、進(jìn)行改造，設(shè)計(jì)、開發(fā)了一套適用于汽油/柴油PPCI燃燒模式下的汽油噴射系統(tǒng)及控制單元，主要包括硬件電路設(shè)計(jì)、控制程序以及上位機(jī)測控軟件開發(fā)，最后并對該系統(tǒng)進(jìn)行可靠性測試以及對汽油噴油器進(jìn)行靜態(tài)流量標(biāo)定，結(jié)果顯示該系統(tǒng)能夠很好地滿足試驗(yàn)要求以及對噴油參數(shù)柔性控制的目的。
　　本文針對這臺經(jīng)過改造后的柴油機(jī)進(jìn)行汽油/柴油雙燃料PPCI燃燒模式的試驗(yàn)研究以及CFD數(shù)值模擬計(jì)算。仿真結(jié)果表明，柴油缸內(nèi)直噴定時(shí)對于汽油/柴油雙燃料PPCI燃

3、燒的燃燒過程控制起到重要作用，這為解決HCCI著火時(shí)刻控制問題提供了有效的途徑。試驗(yàn)結(jié)果表明：該燃燒模式具有同時(shí)降低Soot與NOx排放的潛力：在工況為轉(zhuǎn)速1400r/min、輸出扭矩50Nm時(shí)，當(dāng)汽油比例從0變化到0.8后，指示熱效率下降在5％以內(nèi)，但NOx排放下降了約70％、碳煙排放下降了約60％，在低負(fù)荷運(yùn)行工況時(shí)，NOx與Soot接近零排放。與此同時(shí)由于淬熄效應(yīng)，燃燒不完全現(xiàn)象加劇，導(dǎo)致THC與CO的排放有所升高，且在小負(fù)荷大汽