基于添加劑的汽油PPCI發(fā)動機著火和爆震的研究.pdf

1、汽油PPCI是一種高效清潔的燃燒方式，特別是在高壓縮比發(fā)動機上實現(xiàn)汽油PPCI能進一步提高燃燒熱效率，但同時高壓縮比發(fā)動機上實現(xiàn)汽油PPCI也面臨著一些困難，比如發(fā)動機在低負荷時著火困難；高負荷容易發(fā)生爆震。因此本文嘗試在燃料中摻混各種添加劑，對汽油進行改性，組成混合燃料，來改善高壓縮比發(fā)動機PPCI燃燒的工況范圍與性能；并通過一系列實驗驗證此方案的可行性。
　　本文在總結與分析碳氫燃料的燃燒氧化機理以及添加劑的氧化機理的基礎上，

2、以燃料著火與劇烈氧化的關鍵活性自由基為依據(jù)，并通過理論模擬計算，確定了合適的十六烷值添加劑—二叔丁基過氧化物（DTBP）與抗爆添加劑—碳酸二甲酯（DMC）。通過計算模擬DTBP與DMC的不同混合比例對著火與抗爆的效果，確定了DMC添加比例的大致范圍。
　　為更清晰地研究添加劑對汽油PPCI燃燒的作用與影響，采用基礎燃料（90％異辛烷-10%正庚烷）PRF90代替90＃汽油，并與所確定的各種添加劑混合，組成混合燃料。實驗結果表明：基

3、礎燃料在不添加添加劑的情況下，需要提高進氣溫度才能正常起燃；而使用添加劑DTBP后，常溫即能正常燃燒，但是高負荷爆震傾向增大；在本文中，DTBP的添加量為1%，低于此添加量不足以改善發(fā)動機著火性能，高于此添加量著火太提前。在單獨添加DMC時，能降低汽油PPCI燃燒高負荷下的爆震傾向，其中添加量為20%時，效果最明顯，高于此添加量時油耗上升太大；同時DMC的加入會引起低負荷著火性能的惡化。復合添加劑（1%DTBP-20%DMC）能大幅改善

4、汽油PPCI燃燒在低負荷以及高負荷下燃燒性能；因此證明了添加劑方案能夠有效改善汽油PPCI燃燒。
　　本文還進行了添加劑影響汽油PPCI著火與抗爆性能的機理研究，包括機理的敏感性分析和路徑分析。機理研究表明：添加劑DTBP是通過自身在低溫時刻分解產(chǎn)生活性自由基OH·來達到改善燃料低負荷下著火性能的；而添加劑DMC是通過降低中間產(chǎn)物過氧化物以及活性自由基OH·的生成速率及數(shù)量來達到減緩燃燒氧化速率，從而降低爆震傾向的；同時DMC的加