改善HCCI著火和抗爆性能的燃油添加劑的基礎(chǔ)研究.pdf

1、20世紀(jì)70年代后期，Onishi提出了一種新型的燃燒方式——均質(zhì)預(yù)混合壓燃(Homogeneouschargecompressionignition，HCCI)，由于HCCI燃燒在內(nèi)燃機(jī)節(jié)能和降低排放方面的巨大潛力，在20世紀(jì)90年代后期，它引起了全世界內(nèi)燃機(jī)界的高度關(guān)注，認(rèn)為是滿足未來嚴(yán)格排放法規(guī)的重要技術(shù)手段，是內(nèi)燃機(jī)燃燒技術(shù)的重大進(jìn)步。但是HCCI燃燒著火點(diǎn)難于控制，易失火或爆震。 本論文根據(jù)燃燒化學(xué)和燃油添加劑在燃燒中

2、分解產(chǎn)生的物種和自由基，研究利用添加劑改善HCCI發(fā)動機(jī)低負(fù)荷易于失火的理論基礎(chǔ)和技術(shù)路線，同時(shí)研究HCCI低負(fù)荷著火機(jī)理，尋找改善低負(fù)荷著火的自由基，篩選優(yōu)化能產(chǎn)生該自由基的添加劑，以及設(shè)計(jì)添加劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)，合成更有效的添加劑。此外，我們設(shè)計(jì)了質(zhì)譜為檢測器的燃油(含過氧化物添加劑)的均相受熱燃燒(分解)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：過氧化物類添加劑能有效改善燃料著火能力，添加劑起作用的有效溫度范圍為500K～900K。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與發(fā)動機(jī)試驗(yàn)結(jié)果有

3、很好的一致性，表明我們設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是研究和篩選HCCI燃料添加劑的一個(gè)簡便可靠的方法，為今后這一領(lǐng)域的研究提供了一個(gè)快速和有力的工具。 進(jìn)一步研究了燃油添加劑的作用機(jī)理，選擇不同類型的過氧化物添加劑和同一類型不同結(jié)構(gòu)單元的過氧化物添加劑進(jìn)行均相受熱燃燒實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，改善著火能力的大小與活性自由基的數(shù)量和自由基的種類有關(guān)，甲基自由基和乙基自由基等活性自由基是改善HCCI發(fā)動機(jī)低負(fù)荷著火的關(guān)鍵組份，其數(shù)量與改善著火能力成正比。