二甲醚自由活塞HCCI發(fā)動機工作過程的仿真研究.pdf

1、本文針對液壓自由活塞發(fā)動機(HFPE)、二甲醚燃料、HCCI燃燒過程三種技術(shù)的特點，提出將三者有機結(jié)合的方案，起到揚長避短的作用：利用HCCI燃燒速率高的優(yōu)勢，解決HFPE發(fā)動機活塞上死點停留時間短的缺陷，同時由于可以采用缸外低壓噴射，回避了二甲醚技術(shù)高壓密封和偶件磨損的難題；利用自由活塞發(fā)動機壓縮比、活塞速度靈活可變的優(yōu)勢，解決HCCI燃燒過程中燃燒始點控制和燃燒速率控制的難題；同時發(fā)揮了二甲醚燃料高十六烷值，容易壓燃的優(yōu)勢，實現(xiàn)發(fā)動

2、機的可靠燃燒。上述技術(shù)的組合，有望開發(fā)出一種新型的清潔、高效的代用燃料發(fā)動機。
　　 本文采用AMESIM和FIRE軟件，建立了發(fā)動機的一維動力學(xué)和三維燃燒過程仿真模型，并進行了發(fā)動機工作過程的仿真研究，對所提方案的可行性、關(guān)鍵性影響因素、作用機理進行了研究，取得如下主要結(jié)論：
　　 與相同排量、相同工作頻率的曲柄連桿發(fā)動機相比，HFPE發(fā)動機的壓縮沖程與膨脹沖程的運行時間、運行速度不對稱，在上止點附近，HFPE發(fā)動機的

3、活塞運行速度出現(xiàn)急速變化，在上死點附近停留時間較短。
　　 與傳統(tǒng)的曲柄連桿發(fā)動機相比，在自由活塞發(fā)動機上應(yīng)用HCCI燃燒方式，燃燒相位更接近上止點，負功減少，效率增加，并且爆震強度降低。
　　 EGR率、混合氣的當(dāng)量比，都可以影響燃燒相位，通過調(diào)整這兩種參數(shù)，可以使發(fā)動機的效率和爆震強度都達到理想的水平。
　　 采用增壓方案，可以補償?shù)彤?dāng)量比，高EGR率的情況下自由活塞發(fā)動機的功率，當(dāng)量比為0.4且EGR率為0