車用柴油機(jī)均質(zhì)充量壓燃（HCCI）燃燒方式的數(shù)值模擬.pdf

1、本文采用數(shù)值模擬方法研究了車用柴油機(jī)均質(zhì)充量壓縮燃燒(HomogeneousCharge Compression Ignition，HCCI)過程。均質(zhì)充量壓縮燃燒可以極大地同時降低內(nèi)燃機(jī)排放中的碳煙(PM)和氮氧化合物(NOx)，被認(rèn)為是目前解決內(nèi)燃機(jī)排放問題的極具潛力的燃燒方式之一，已成為國內(nèi)外內(nèi)燃機(jī)界的研究熱點(diǎn)。與傳統(tǒng)柴油機(jī)和汽油機(jī)燃燒過程的本質(zhì)區(qū)別是，均質(zhì)充量壓縮燃燒方式的燃燒放熱幾乎全部發(fā)生在混合氣瞬間自燃過程中，燃燒過程只受

2、化學(xué)動力學(xué)控制，不同于傳統(tǒng)燃燒過程的湍流火焰?zhèn)鞑セ蛴蜌饣旌线^程控制的火焰?zhèn)鞑ィ瑹o明顯的火焰前鋒，其優(yōu)點(diǎn)是氣缸內(nèi)最高燃燒溫度較低而且均勻，PM和NOx生成量很少，燃燒接近等容燃燒，具有很高的熱效率。 均質(zhì)充量壓縮燃燒兼有高效率和低污染的優(yōu)點(diǎn)，使其在內(nèi)燃機(jī)上的應(yīng)用具有廣闊的前景，但其實(shí)用化進(jìn)程還存在不少問題，實(shí)現(xiàn)燃燒始點(diǎn)和燃燒過程的有效控制就是其中的關(guān)鍵。本文針對柴油機(jī)均質(zhì)充量壓縮燃燒方式，采用數(shù)值模擬的方法研究預(yù)混合燃燒著火和燃燒

3、規(guī)律。通過建立預(yù)混合氣著火和燃燒的數(shù)學(xué)模型，研究進(jìn)氣溫度、過量空氣系數(shù)、壓縮比和噴油時刻等因素對預(yù)混合燃燒方式著火時刻的影響，獲得低污染車用柴油機(jī)預(yù)混合燃燒過程的機(jī)理，揭示該燃燒方式的混合氣形成與著火控制的規(guī)律。同時，本文分析了HCCI數(shù)值模擬過程中存在的一些問題及綜合控制柴油機(jī)HCCI燃燒過程的方法，提出并探討了目前可行的技術(shù)措施，以更好地研究柴油機(jī)HCCI燃燒方式。 通過本文的研究，進(jìn)一步搞清了影響柴油機(jī)均質(zhì)充量壓縮燃燒方式