內(nèi)燃機均質(zhì)壓燃（HCCI）的建模和試驗研究.pdf

1、均質(zhì)壓燃(HCCI)是均質(zhì)混合氣在壓縮作用下的一種自燃過程，該燃燒過程有減少NOX和碳煙排放的潛力，同時又具有高的熱能轉(zhuǎn)換效率和好的燃料適應性。從某種角度上看，HCCI的燃燒過程集中了汽油機（SI）和柴油機（CI）的優(yōu)點，像汽油機一樣，它的燃料和空氣通過預混形成均質(zhì)混合氣進入氣缸，消除了柴油機因擴散燃燒而形成的碳煙，其混合氣的自燃又像柴油機一樣，是在壓縮作用下的全局性自燃，沒有火焰?zhèn)鞑?，因而消除了局部的高溫，降低了NOX的排放。此外，由

2、于它允許發(fā)動機在極低的燃空當量比和較高的EGR率下工作而不熄火，其負荷調(diào)節(jié)方式可采用無喉管的質(zhì)調(diào)節(jié)方式，因而有較高的熱效率和較好的燃燒穩(wěn)定性。這使得HCCI成為兼有高效率和極低排放而不依賴于排氣后處理系統(tǒng)的極有前景的一項燃燒技術。 近幾年來，圍繞HCCI 這項極具潛力的技術，研究者們作了大量的工作，許多有關混合氣的制備、燃燒相位的控制、負荷范圍的擴展和排放的降低等方面的技術和控制策略已經(jīng)提議或發(fā)展出來，有的還已經(jīng)投入了使用。

3、 本文主要研究了有關HCCI 的幾個關鍵技術方案。論文首先回顧了HCCI 的發(fā)展歷史和當前的研究現(xiàn)狀，分析了HCCI 目前面臨的主要困難，闡述了HCCI 的研究前沿和技術發(fā)展方向。 本文用兩種主要參考燃料正庚烷和異辛烷作為模型的燃料組分模擬了汽油和柴油這兩種復雜燃料的HCCI 反應機理，預測了汽油和柴油混合燃料HCCI 的自燃定時，并利用詳細化學反應動力學模型對氫和天然氣均質(zhì)壓燃的反應機理進行了數(shù)值模擬。 本文建立了

4、一個九區(qū)HCCI 燃燒模型，并驗證了模型的正確性。將這個燃燒模型嵌入到發(fā)動機1-D 循環(huán)模擬軟件中實現(xiàn)了對HCCI 發(fā)動機全工作過程的模擬。 在一個單缸發(fā)動機上使用兩種中等的壓縮比（10.4 和15）和采用進氣加熱以及負氣門疊開兩種工作模式調(diào)查了柴油燃料對汽油燃料HCCI 燃燒的促進作用。 本文所進行的試驗研究還證實了通過燃料在線重整產(chǎn)生富氫的重整氣是降低天然氣HCCI 對進氣加熱依賴性的一種很好的方法，因為天然氣有較高