發(fā)布時間：2020-08-22 12:13

【摘要】：汽油壓燃(GCI)在實現(xiàn)清潔燃燒方面具備較大潛力,已成為近年來研究的熱點。燃油噴射控制策略、進氣參數(shù)控制等對燃燒過程具有非常關鍵的影響,是燃燒優(yōu)化的重要技術手段。本文系統(tǒng)研究了進氣參數(shù)及預主噴兩次噴射策略對不同負荷汽油壓燃燃燒性能及排放的影響。本文研究在一臺單缸試驗發(fā)動機上進行,試驗采用辛烷值為92的汽油作為燃料,研究工況為小負荷、中等負荷和大負荷三個典型工況。在單次噴射條件下的研究表明,引入適當比例的EGR對GCI小負荷工況下指示熱效率有一定改善,而中高負荷EGR率增大造成熱效率下降。EGR率的增大對GCI小負荷soot影響很小,而中高負荷下soot排放逐漸升高。增大進氣壓力能夠改善GCI小負荷燃燒,提高燃燒效率和指示熱效率,也能提高中高負荷熱效率并明顯改善soot排放。噴油時刻變化對汽油壓燃小負荷影響更加明顯,而提高噴射壓力能夠明顯降低GCI大負荷soot排放并改善指示熱效率。進一步研究預-主噴兩次噴射策略發(fā)現(xiàn),較小的預主噴間隔對燃燒影響更大。采用預噴射相對單次噴射能夠降低最大壓升率,中低負荷下較小的預主噴間隔效果更明顯,而較大的預主噴間隔對大負荷最大壓升率具有更好的降低效果。較小的預主噴間隔有利于獲得更高的指示熱效率,較大的預主噴間隔有利于中高負荷soot排放進一步降低。主噴時刻對燃燒的影響隨負荷的增大而減弱。中小負荷下采用較小的預主噴間隔并適當推遲主噴時刻,可以在保證較高熱效率的同時降低最大壓升率和NOx排放,大負荷適當推遲主噴時刻可降低最大爆發(fā)壓力及NOx排放,對熱效率和soot影響較小。小負荷適當增大預噴比例可以提高指示熱效率并且降低CO及THC排放,中高負荷適當提高預噴比例有利于降低壓升率,同時保持較高熱效率,但爆壓有所升高。根據(jù)工況特點對進氣參數(shù)及燃油噴射策略進行優(yōu)化,是實現(xiàn)更大工況范圍汽油壓燃高效、低排放燃燒的有效措施。
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TK401
【圖文】：

這過程中不乏里程碑式的發(fā)明設計。比如，德國工紀末發(fā)明了世界上第一臺四沖程火花塞點火式煤氣發(fā)明了第一臺壓燃式發(fā)動機，這就是以汽油機為代柴油機為代表的壓燃式發(fā)動機的雛形。相比于蒸汽輪機等類型，內燃機因為其熱效率高（是至今熱效率最湊、結構簡單、移動方便、可靠性強、變工況能力強行業(yè)，其中包括輪船、摩托車、汽車、農業(yè)機械、鐵械、發(fā)電機組等。中國汽車工業(yè)協(xié)會報告顯示[1]，28.4 萬輛，相比 2012 年提升 13.87%；而全球汽車銷售2 年提升 4.02%。同時《中國機動車環(huán)境管理年報》量已達 18435.8 萬輛。圖 1-1 給出了 2011-2016 年中。同時，內燃機界的專家學者達成了廣泛共識，在未仍將在汽車等領域的應用中占據(jù)主導地位。與此同時嚴峻的能源和環(huán)境問題的挑戰(zhàn)。

也是內燃機滿足未來排放法規(guī)和熱效率需求的關鍵溫燃燒技術機的燃燒方式屬于噴霧擴散燃燒，這種燃燒方式依靠的高溫高壓使燃油自燃著火。根據(jù) Dec 提出的傳統(tǒng)柴油束進入燃燒室時，熱空氣同時被吸入油束，燃油。燃燒反應發(fā)生于當量比約 4 的區(qū)域，此時空氣被區(qū)，直至噴射油束外圍形成一個溫度在 2700 K 左右溫火焰區(qū)域內快速氧化，而擴散火焰前鋒附近存在 的 NO 會在該區(qū)域生成（Zeldovich 機理得出）。由散燃燒的特性會導致一定數(shù)量的 NOx 和微粒生成。常呈現(xiàn)此消彼長的 trade-off 關系[12]，在傳統(tǒng)燃燒模 soot 排放的最低極限。研究表明，柴油機燃燒過程過程中油氣混合程度及溫度歷程決定的，控制混合氣潔燃燒的關鍵所在。

如均質壓燃 (HCCI)、部分預混燃燒 (PPCI)[13]和活性分層控制燃燒 (RCCI) 等[14; 15]。圖1-5 為新型燃燒方式與傳統(tǒng)柴油機燃燒模式燃燒過程的 φ-T 路線對比，Kamimoto等[16]和 Kitamura 等[17]分別于 1988 及 2002 年在以正庚烷為燃料的 φ-T 圖上標識

【參考文獻】

相關期刊論文 前3條

1 肖干;張煜盛;郎靜;姜光軍;;進氣溫度對汽油直噴壓燃發(fā)動機燃燒及排放性能影響的試驗[J];內燃機學報;2014年02期

2 繆雪龍;;RCCI新燃燒技術綜述[J];現(xiàn)代車用動力;2014年01期

3 李瑞敏;何群;李帥;;中國機動車保有量發(fā)展趨勢分析[J];城市交通;2013年05期

相關碩士學位論文 前1條

1 譚凌;改性汽油部分預混壓燃發(fā)動機的試驗研究[D];華中科技大學;2013年

本文編號：2800673