本文關(guān)鍵詞：基于添加劑的汽油PPCI發(fā)動(dòng)機(jī)著火和爆震的研究

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【摘要】：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(dòng)機(jī)上實(shí)現(xiàn)汽油PPCI能進(jìn)一步提高燃燒熱效率,但同時(shí)高壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)上實(shí)現(xiàn)汽油PPCI也面臨著一些困難,比如發(fā)動(dòng)機(jī)在低負(fù)荷時(shí)著火困難;高負(fù)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(jìn)行改性,組成混合燃料,來改善高壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)PPCI燃燒的工況范圍與性能;并通過一系列實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證此方案的可行性。本文在總結(jié)與分析碳?xì)淙剂系娜紵趸瘷C(jī)理以及添加劑的氧化機(jī)理的基礎(chǔ)上,以燃料著火與劇烈氧化的關(guān)鍵活性自由基為依據(jù),并通過理論模擬計(jì)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(jì)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(chǔ)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(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:基礎(chǔ)燃料在不添加添加劑的情況下,需要提高進(jìn)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(fù)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(dòng)機(jī)著火性能,高于此添加量著火太提前。在單獨(dú)添加DMC時(shí),能降低汽油PPCI燃燒高負(fù)荷下的爆震傾向,其中添加量為20%時(shí),效果最明顯,高于此添加量時(shí)油耗上升太大;同時(shí)DMC的加入會(huì)引起低負(fù)荷著火性能的惡化。復(fù)合添加劑(1%DTBP-20%DMC)能大幅改善汽油PPCI燃燒在低負(fù)荷以及高負(fù)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(jìn)行了添加劑影響汽油PPCI著火與抗爆性能的機(jī)理研究,包括機(jī)理的敏感性分析和路徑分析。機(jī)理研究表明:添加劑DTBP是通過自身在低溫時(shí)刻分解產(chǎn)生活性自由基OH·來達(dá)到改善燃料低負(fù)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(dá)到減緩燃燒氧化速率,從而降低爆震傾向的;同時(shí)DMC的加入并不會(huì)改變?nèi)剂系姆磻?yīng)路徑。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK401

【相似文獻(xiàn)】

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1 張瑾;簇孔式噴油嘴噴霧特性及其對汽油PPCI燃燒影響的模擬研究[D];華中科技大學(xué);2014年

2 何柳;基于添加劑的汽油PPCI發(fā)動(dòng)機(jī)著火和爆震的研究[D];華中科技大學(xué);2015年

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本文編號(hào)：1203540