正庚烷HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著汽車保有量的日益猛增,對(duì)能源的需求量越來(lái)越多,有限的石油資源和日益嚴(yán)重的環(huán)境污染迫使人們不斷地尋求適合的替代能源和開(kāi)發(fā)研究新型內(nèi)燃機(jī)燃燒技術(shù),以應(yīng)對(duì)資源和環(huán)境這兩大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)汽油機(jī)和柴油機(jī)在進(jìn)一步提高燃料利用率和降低有害排放方面幾乎都已經(jīng)達(dá)到了極限,為了突破這種極限,適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)節(jié)能減排的需要,一種較為理想的燃燒方式均質(zhì)壓燃(HCCI,HomogeneousChargeCompressionIgnition)以其高熱效率和低氮氧化物

2、、碳煙排放的特點(diǎn),贏得內(nèi)燃機(jī)業(yè)界人士的廣泛關(guān)注。
　　為進(jìn)一步研究高十六烷值燃料HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒與排放特性,以及發(fā)動(dòng)機(jī)性能和運(yùn)行范圍情況,本文以正庚烷(n-heptane)為燃料,在一臺(tái)改造后的發(fā)動(dòng)機(jī)上進(jìn)行了相關(guān)臺(tái)架試驗(yàn),并結(jié)合正庚烷氧化機(jī)理研究分析了試驗(yàn)數(shù)據(jù)。主要結(jié)論如下:
　　正庚烷在HCCI模式下呈現(xiàn)明顯的兩階段放熱規(guī)律。隨著進(jìn)氣溫度的增加和混合氣濃度的增大,缸內(nèi)峰值壓力和瞬時(shí)放熱率明顯增大,著火時(shí)刻提前,燃燒持續(xù)期

3、縮短,HC和CO排放逐漸減少,燃燒循環(huán)變動(dòng)分別是Tin為50℃和λ為1.9時(shí)最小;隨著轉(zhuǎn)速的提高,著火時(shí)刻提前,燃燒持續(xù)期縮短,CO排放逐漸降低,HC排放有所增加,1500r/min時(shí)燃燒循環(huán)變動(dòng)最小。
　　平均指示壓力和指示熱效率隨進(jìn)氣溫度和過(guò)量空氣系數(shù)的變化規(guī)律基本一致,而且每一個(gè)過(guò)量空氣系數(shù)下都存在一個(gè)最佳的進(jìn)氣溫度,使得發(fā)動(dòng)機(jī)平均指示壓力和指示熱效率達(dá)到最大,并且隨著λ的增大最佳進(jìn)氣溫度逐漸增加。平均指示壓力范圍隨著進(jìn)氣溫

4、度的增加而拓寬,尤其是拓寬了30℃～60℃區(qū)間的平均指示壓力的上限范圍,隨著過(guò)量空氣系數(shù)的增大平均指示壓力的上限、下限值都是先升高再降低,λ為2.5時(shí)其平均指示壓力范圍最為廣泛。
　　增加進(jìn)氣溫度對(duì)于過(guò)量空氣系數(shù)上限值的拓展較為明顯,但同時(shí)卻使得下限值有所上升,在本文所選進(jìn)氣溫度范圍內(nèi),60℃和70℃進(jìn)氣溫度下的過(guò)量空氣系數(shù)范圍最廣為1.9～3。主要是因?yàn)樵黾舆M(jìn)氣溫度能給稀混合氣提供足夠的熱量使其穩(wěn)定燃燒,卻使得濃混合氣有發(fā)生爆震