燃料設(shè)計(jì)控制發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒與排放的試驗(yàn)研究.pdf

1、本文從燃料設(shè)計(jì)的角度來(lái)探討對(duì)現(xiàn)有柴油機(jī)的燃燒特性和排放特性的改善潛力,同時(shí)在新建立的HCCI燃燒研究平臺(tái)上對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)新型高效超低排放的HCCI燃燒模式進(jìn)行了研究,分析了HCCI燃燒的著火時(shí)刻和燃燒速率的控制規(guī)律.根據(jù)燃料設(shè)計(jì)概念,選用多種含氧燃料與柴油以不同比例互溶互混,改變?nèi)剂系妮斶\(yùn)參數(shù)和化學(xué)特性.以不同比例的甲縮醛/柴油混合燃料為研究對(duì)象,采用激光相位多普勒技術(shù),測(cè)試了混合燃料在一定噴射壓力下的噴霧特征,揭示了甲縮醛/柴油混合燃料

2、噴霧的粒徑和速度分布規(guī)律.為了考察燃料理化特性對(duì)柴油機(jī)燃燒和排放特性的影響,在一臺(tái)高速多缸柴油機(jī)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,重點(diǎn)評(píng)價(jià)了混合燃料的氧含量對(duì)柴油機(jī)的性能影響.本文在乙醇柴油混合燃料中加入適當(dāng)比例的十六烷值改進(jìn)劑,成功的解決了中低負(fù)荷下的CO和HC排放升高的問(wèn)題.由于HCCI燃燒受化學(xué)動(dòng)力學(xué)控制,因此研究碳?xì)淙剂?特別是基礎(chǔ)燃料(正庚烷和異辛烷)的氧化機(jī)理相當(dāng)重要.本文采用數(shù)值模擬方法,研究了正庚烷和異辛烷在相同當(dāng)量比、不同進(jìn)氣溫度下H

3、CCI燃燒過(guò)程中第一階段著火、第二階段著火、負(fù)溫度系數(shù)區(qū)(NTC)的典型特點(diǎn),以及反應(yīng)物、一些重要的中間產(chǎn)物和最終生成物的歷程.進(jìn)一步在發(fā)動(dòng)機(jī)上對(duì)正庚烷、RON25、RON50、RON75、RON90和異辛烷在不同負(fù)荷下的HCCI燃燒特性和排放特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究.系統(tǒng)地分析了燃料辛烷值對(duì)第一階段反應(yīng)的著火時(shí)刻、壓力升高量和溫度升高量、累計(jì)放熱量和第二階段反應(yīng)的著火時(shí)刻、燃燒持續(xù)期的影響.研究發(fā)現(xiàn)燃料第一階段反應(yīng)對(duì)第二階段著火時(shí)刻有顯著的

4、影響.針對(duì)高辛烷值燃料不容易壓燃的缺點(diǎn),本文在RON90燃料和異辛烷中加入一定比例的過(guò)氧化二叔丁基(DTBP),達(dá)到了控制高辛烷值燃料著火時(shí)刻、提高燃燒效率、降低排放的目的.在燃料設(shè)計(jì)對(duì)燃料物理化學(xué)特性改善,以及各種基礎(chǔ)燃料的HCCI燃燒和排放特征的研究基礎(chǔ)上,對(duì)柴油、25％、50％、75％DMM/柴油和純DMM采用氣口噴射方式進(jìn)行HCCI燃燒研究.通過(guò)柴油和DMM的混合,HCCI燃燒的運(yùn)轉(zhuǎn)范圍向低轉(zhuǎn)速、高負(fù)荷范圍得到拓展,在大負(fù)荷下的