點(diǎn)火正時(shí)對(duì)雙噴射汽油機(jī)稀燃的燃燒特性與顆粒物排放的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-07-15 21:13
基于一臺(tái)雙噴射汽油原型機(jī),開(kāi)展了點(diǎn)火正時(shí)對(duì)雙噴射稀燃的燃燒特性和顆粒物排放特性的研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:隨著點(diǎn)火正時(shí)的提前,燃燒相位提前,缸壓與放熱率峰值上升,燃燒波動(dòng)減小,缸內(nèi)燃燒得到優(yōu)化,相對(duì)于原機(jī)直噴燃燒模式最終取得了8.8%的節(jié)油效果。不同點(diǎn)火正時(shí)會(huì)影響顆粒物粒徑的分布;顆粒物排放隨著點(diǎn)火正時(shí)的提前而趨于潔凈,在點(diǎn)火正時(shí)46°bTDC時(shí),顆粒物數(shù)量(PN)相對(duì)于原機(jī)降低了84%,顆粒物質(zhì)量(PM)降低了94%。
【文章來(lái)源】:小型內(nèi)燃機(jī)與車輛技術(shù). 2020,49(03)
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
進(jìn)氣道-缸內(nèi)雙噴射試驗(yàn)臺(tái)架系統(tǒng)示意圖
圖3為燃燒相位隨點(diǎn)火正時(shí)的變化情況,圖中的CA10、CA50、CA90分別指示燃燒放熱量達(dá)到循環(huán)總放熱量的10%、50%、90%時(shí)對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角;同時(shí)整個(gè)柱體的高度形象地表達(dá)了CA90-CA10的差值,定義為燃燒持續(xù)期(Combustion Dura tion)。從圖3中可以看出,隨著ST的提前,各個(gè)燃燒相位跟著提前,如ST30°bTDC的CA50為18.0°aTDC,而ST46°bTDC的CA50提前至8.8°aTDC。上述現(xiàn)象的原因是由于提前點(diǎn)火,在缸內(nèi)提前形成火核,點(diǎn)燃了部分燃料,故放熱率、燃燒相位隨之相應(yīng)地提前;在上止點(diǎn)前燃燒得越早,累積放熱量越多,則壓縮上止點(diǎn)附近的缸內(nèi)混合氣的壓力越高。圖3 不同點(diǎn)火正時(shí)的燃燒相位
圖2 不同點(diǎn)火正時(shí)的缸壓曲線和放熱率曲線圖4為發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒持續(xù)期和滯燃期隨點(diǎn)火正時(shí)的變化情況,虛線為對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的線性擬合。這里的滯燃期(Ignition Delay)定義為CA10與ST的差值。滯燃期隨著ST的提前而增加,燃燒持續(xù)期隨著ST的提前而減小,兩者與ST的關(guān)系都可以近似為線性,不過(guò)滯燃期的增幅較大而燃燒持續(xù)期的減幅較小。例如ST30°bTDC的燃燒持續(xù)期為36.2°CA,而滯燃期為31.9°CA;ST46°bTDC的燃燒持續(xù)期為31.5°CA,而滯燃期為40.7°CA。過(guò)早點(diǎn)火的滯燃期之所以變長(zhǎng)是因?yàn)榇藭r(shí)缸內(nèi)的混合氣的壓力和溫度較低,火核形成到燃燒至CA10的時(shí)間變長(zhǎng);而燃燒持續(xù)期變短是因?yàn)檎麄(gè)燃燒在上止點(diǎn)附近燃燒,等容度高,燃燒較快。圖3中ST30°bTDC的CA10在上止點(diǎn)之后1.9°CA,而ST40°bTDC的CA10在上止點(diǎn)之前5.3°CA,與此對(duì)應(yīng)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新型兩階段點(diǎn)火系統(tǒng)對(duì)稀燃效率的影響[J]. 陸海峰,汪陽(yáng),梁敬,李超,李理光. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]汽油直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的顆粒物排放研究綜述(英文)[J]. 方鐵鋼,王利兵,王志. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2017(03)
[3]車用汽油機(jī)顆粒物生成機(jī)理及排放特性研究進(jìn)展[J]. 帥石金,董哲林,鄭榮,王步宇,付海超,徐宏明,王建昕. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2016(02)
本文編號(hào):3286475
【文章來(lái)源】:小型內(nèi)燃機(jī)與車輛技術(shù). 2020,49(03)
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
進(jìn)氣道-缸內(nèi)雙噴射試驗(yàn)臺(tái)架系統(tǒng)示意圖
圖3為燃燒相位隨點(diǎn)火正時(shí)的變化情況,圖中的CA10、CA50、CA90分別指示燃燒放熱量達(dá)到循環(huán)總放熱量的10%、50%、90%時(shí)對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角;同時(shí)整個(gè)柱體的高度形象地表達(dá)了CA90-CA10的差值,定義為燃燒持續(xù)期(Combustion Dura tion)。從圖3中可以看出,隨著ST的提前,各個(gè)燃燒相位跟著提前,如ST30°bTDC的CA50為18.0°aTDC,而ST46°bTDC的CA50提前至8.8°aTDC。上述現(xiàn)象的原因是由于提前點(diǎn)火,在缸內(nèi)提前形成火核,點(diǎn)燃了部分燃料,故放熱率、燃燒相位隨之相應(yīng)地提前;在上止點(diǎn)前燃燒得越早,累積放熱量越多,則壓縮上止點(diǎn)附近的缸內(nèi)混合氣的壓力越高。圖3 不同點(diǎn)火正時(shí)的燃燒相位
圖2 不同點(diǎn)火正時(shí)的缸壓曲線和放熱率曲線圖4為發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒持續(xù)期和滯燃期隨點(diǎn)火正時(shí)的變化情況,虛線為對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的線性擬合。這里的滯燃期(Ignition Delay)定義為CA10與ST的差值。滯燃期隨著ST的提前而增加,燃燒持續(xù)期隨著ST的提前而減小,兩者與ST的關(guān)系都可以近似為線性,不過(guò)滯燃期的增幅較大而燃燒持續(xù)期的減幅較小。例如ST30°bTDC的燃燒持續(xù)期為36.2°CA,而滯燃期為31.9°CA;ST46°bTDC的燃燒持續(xù)期為31.5°CA,而滯燃期為40.7°CA。過(guò)早點(diǎn)火的滯燃期之所以變長(zhǎng)是因?yàn)榇藭r(shí)缸內(nèi)的混合氣的壓力和溫度較低,火核形成到燃燒至CA10的時(shí)間變長(zhǎng);而燃燒持續(xù)期變短是因?yàn)檎麄(gè)燃燒在上止點(diǎn)附近燃燒,等容度高,燃燒較快。圖3中ST30°bTDC的CA10在上止點(diǎn)之后1.9°CA,而ST40°bTDC的CA10在上止點(diǎn)之前5.3°CA,與此對(duì)應(yīng)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新型兩階段點(diǎn)火系統(tǒng)對(duì)稀燃效率的影響[J]. 陸海峰,汪陽(yáng),梁敬,李超,李理光. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]汽油直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的顆粒物排放研究綜述(英文)[J]. 方鐵鋼,王利兵,王志. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2017(03)
[3]車用汽油機(jī)顆粒物生成機(jī)理及排放特性研究進(jìn)展[J]. 帥石金,董哲林,鄭榮,王步宇,付海超,徐宏明,王建昕. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2016(02)
本文編號(hào):3286475
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