汽油機均質(zhì)混合壓燃燃燒(hcci)

1、汽油機均質(zhì)混合氣壓燃燃燒（汽油機均質(zhì)混合氣壓燃燃燒（HCCI）技術(shù)）技術(shù)孫慶1，秦松濤，秦松濤1，張，張勇2（1重慶交通學(xué)院機電學(xué)院，重慶交通學(xué)院機電學(xué)院，400074；2重慶工學(xué)院，重慶工學(xué)院，）摘要：摘要：在汽油機普遍采用電控技術(shù)，發(fā)動機性能得到較大改善的今天，稀薄燃燒技術(shù)為汽油機性能的提高提供了廣闊的前景。而HCCI燃燒技術(shù)，是一種集常規(guī)汽油機和柴油機于一體的新概念燃燒。本文在介紹HCCI燃燒技術(shù)的基礎(chǔ)上，分析了汽油機實施HCCI

2、的可行性，并介紹了HCCI發(fā)動機實用化所面臨的問題，提出了廢氣再循控制HCCI燃燒過程的方案等。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：汽油機稀薄燃燒均質(zhì)混合氣壓燃燃燒技術(shù)廢氣再循環(huán)中圖分類號：中圖分類號：文獻標(biāo)識碼：文獻標(biāo)識碼：AHomogeneousChrageCompressionIgnition(HCCI)TechnologyUsedFGasolineEngineAbstract：Uptodaymostofgasolineenginesarecontro

3、lledbyelectrictechnology.Thefunctionshasraisestrongly.Theleancombustionskillputagreatfutureintheptfuelinjectionsystem.ButtheHCCItechnologyanewcombustionconceptwhichincpatesthebestfeaturesdiscardsthedisadvantagesofbothtra

4、ditionalsparkignition(SI)gasolineenginecompressionignition(CI)dieselengine.InthisarticlefeasibilityofgasolineenginesthatimplementHCCItechnologyisanalyzedbasedontheintroductionoftheHCCItechnology；theproblemsfacingthepract

5、icabilityofHCCIengineareintroduced；schemewhichcontrolsHCCIcombustionprocessadoptingenginegasrecirculation(EGR)soon.KeyWds：gasolineengineleancombustiontechnologyHCCIenginegasrecirculationEGR1、引言、引言隨著近幾年油價的不斷攀升以及能源供給的日益緊張，

6、人們對車用發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性更加重視，采取了許多有效措施，其中的汽油機稀薄燃燒技術(shù)，就是改進汽油機燃油經(jīng)濟性的重要手段。稀薄燃燒指的是發(fā)動機在實際空燃比大于理論空燃比的情況下的燃燒，它可以使燃料的燃燒更加完全，同時，輔以相應(yīng)的排放控制措施，汽油機的有害排放物CO、HC、NOx、CO2等將大為減少，且稀燃時燃燒室內(nèi)的主要成分O2和N2的比熱較小，多變指數(shù)n較高，因而發(fā)動機的熱效率高，燃油經(jīng)濟性好。然而，隨著汽車內(nèi)燃機技術(shù)的發(fā)展以及排放法規(guī)

7、的日益嚴(yán)格，特別是“歐Ⅴ”乃至將來的“歐Ⅵ”法規(guī)對現(xiàn)有內(nèi)燃機技術(shù)提出了更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。目前已應(yīng)用的較先進的技術(shù)(如柴油機的高壓共軌和預(yù)噴射、汽圖1HCCI和現(xiàn)有內(nèi)燃機的關(guān)系均質(zhì)混合氣壓燃燃燒方式的出現(xiàn)，有效地解決了傳統(tǒng)均質(zhì)稀薄點燃燃燒速度慢的缺點，是有別于傳統(tǒng)的汽油機均質(zhì)點燃預(yù)混燃燒、柴油機非均質(zhì)壓燃擴散燃燒和GDI發(fā)動機分層稀薄燃燒方式的第四種燃燒方式。HCCI發(fā)動機利用的是均質(zhì)混合氣，但它不同于常規(guī)汽油機的單點點火方式。它通過提高壓

8、縮比，采用廢氣再循環(huán)、進氣加溫和增壓等手段提高缸內(nèi)混合氣的溫度和壓力，促使混合氣進行壓縮自燃，在氣缸內(nèi)形成多點火核，有效維持了著火燃燒的穩(wěn)定性，并縮短了火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x和燃燒持續(xù)期。它與柴油機燃燒方式的不同在于：柴油機在著火時刻燃油還沒有完全蒸發(fā)混合，進行的是擴散燃燒方式，燃燒速率主要受燃油蒸發(fā)以及與空氣混合速率的影響；而進行HCCI燃燒的混合氣在著火以前已經(jīng)均勻混合，進行的是預(yù)混燃燒模式。因此，HCCI發(fā)動機兼有傳統(tǒng)汽油機和柴油機的優(yōu)點。

9、3、HCCI技術(shù)在汽油機上運用的可行性及優(yōu)點技術(shù)在汽油機上運用的可行性及優(yōu)點3.1HCCI技術(shù)在汽油機上運用的可行性技術(shù)在汽油機上運用的可行性從汽油的理化特性分析，汽油的蒸發(fā)性能好，因而在常溫或稍加熱的條件下容易與空氣形成預(yù)制均質(zhì)混合氣。然而汽油的自燃溫度高，難自燃。預(yù)制均質(zhì)混合氣若實現(xiàn)壓燃，需要壓縮溫度高于自燃溫度。研究結(jié)果表明，包括汽油在內(nèi)常見的液體燃料，在一定壓力和溫度下都可自燃，只是燃點不同[2]。在高壓縮比汽油機上，汽油在壓縮

10、溫度900K以上可以著火燃燒[1]。傳統(tǒng)汽油機利用火花塞點火，需要混合氣穩(wěn)定性好、抗爆性好，無自燃現(xiàn)象的干擾。而爆震燃燒，正是由汽油的自燃現(xiàn)象引起的，其工作粗暴，對發(fā)動機的破壞性大。通過一般產(chǎn)生爆震的機理可知，火花點火燃燒與汽油自燃現(xiàn)象的同時發(fā)生是出現(xiàn)爆震的關(guān)鍵條件。HCCI汽油機要利用汽油的自燃能力，實現(xiàn)均質(zhì)混合氣壓縮著火。要避免壓縮壓力和溫度過高，以及燃燒速度過快。試驗結(jié)果證明，汽油機在較稀混合氣的情況下，選擇適當(dāng)?shù)倪M氣溫度和壓縮比