均質(zhì)充量壓縮燃燒發(fā)動機燃燒模型與數(shù)值模擬研究.pdf

1、HCCI發(fā)動機采用充分預混合進氣方式(類似汽油機)，在壓縮過程中燃料和空氣混合物達到著火溫度自燃著火(類似柴油機)，同時具備了汽油機和柴油機的優(yōu)點，避免了它們的缺點，被認為是未來理想的發(fā)動機。HCCI發(fā)動機燃燒效率高、NO和碳煙排放低的潛力使其成為當前發(fā)動機研究的熱點。 阻礙HCCI發(fā)動機大規(guī)模商業(yè)應用的最主要問題之一是HCCI發(fā)動機沒有直接的著火時刻控制策略。HCCI燃燒的獨特性使得HCCI發(fā)動機的著火時刻控制既不能像汽油

2、機通過火花點火來控制，又不能像柴油機通過控制燃油噴射時刻來控制。雖然近年來對HCCI發(fā)動機的著火控制策略研究取得一定進展，但到目前為止還沒有一個通用的控制方式被證明是可行的。 為了尋求HCCI發(fā)動機合適的著火及排放控制策略，本文在對HCCI燃燒進行詳細分析的基礎上，以兩個專業(yè)計算軟件為平臺，建立了兩個模擬HCCI燃燒的計算模型：單區(qū)模型和多區(qū)模型。 用單區(qū)模型實現(xiàn)了對HCCI燃燒著火核心區(qū)的燃燒模擬。在單區(qū)模型中運用變參

3、數(shù)研究法對影響HCCI燃燒的燃料種類、燃料十六烷值、辛烷值、進氣溫度、進氣壓力、壓縮比、當量比等因素進行了大量的數(shù)值計算，得出了一些HCCI燃燒著火時刻受上述因素影響的規(guī)律，為HCCI發(fā)動機的優(yōu)化設計和燃燒控制提供了理論指導。 運用多區(qū)模型首先對HCCI發(fā)動機進氣過程進行了動態(tài)計算，得出了發(fā)動機在壓縮開始之前氣缸內(nèi)部充量的溫度場分布。然后根據(jù)得到的溫度場把氣缸劃分為14個單獨計算的區(qū)域，通過對各個區(qū)域進行化學動力學計算，著重分析