柴油機燃用汽油-柴油混合燃料的燃燒過程分析.pdf

1、與汽油機相比，柴油機經(jīng)濟性和動力性好，但存在混合氣混合不均的情況，混合氣的不均勻?qū)е氯紵^程局部高溫區(qū)和局部過濃區(qū)存在，造成NOx和碳煙排放較多。在柴油中加入汽油后，辛烷值增加，油氣混合質(zhì)量提高，燃燒更完全。論文采用紅外光譜測量、燃料混合后穩(wěn)定性分析、數(shù)值模擬和臺架試驗的方法，實現(xiàn)燃燒速率與化學(xué)反應(yīng)的活性控制，測量了柴油機燃用汽油/柴油的示功圖和排放特性，研究了燃料特性和柴油機運轉(zhuǎn)工況對燃燒過程和燃燒產(chǎn)物的影響。
　　對比了不同溫

2、度、不同比例的汽油/柴油混合燃料的密度、表面張力、黏度等理化特性，對混合燃料進行了互溶穩(wěn)定性試驗，考察了混合燃料的辛烷值和十六烷值。
　　采用Chemkin軟件，研究了正庚烷和異辛烷化學(xué)動力學(xué)特性，比較了正庚烷和異辛烷的均質(zhì)壓燃燃燒過程，探討了不同當(dāng)量比、不同比例正庚烷和異辛烷混合燃料均質(zhì)混合氣壓燃特性。結(jié)果表明，正庚烷和異辛烷燃燒化學(xué)變化都經(jīng)過H提取、退化分支、β裂變反應(yīng)。但異辛烷多支鏈分支區(qū)別于正庚烷的直鏈分子結(jié)構(gòu)，反應(yīng)路徑不

3、同。導(dǎo)致異辛烷自由基OH、H2O2、碳基中間產(chǎn)物C2H4、C3H6摩爾濃度小于正庚烷，對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角滯后。理論模擬發(fā)現(xiàn)，隨當(dāng)量比增大，單一燃料的HCCI燃燒過程的最高壓力、最高溫度都呈增加趨勢，出現(xiàn)時刻滯后;正庚烷和異辛烷燃燒生成物摩爾濃度的數(shù)量級均為10-2～10-1，異辛烷燃燒產(chǎn)物摩爾濃度小于正庚烷，對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角滯后?；旌先剂螪90I10隨當(dāng)量比增大，變化趨勢與單一燃料一致;同一當(dāng)量比不同的混合燃料中，D80I20的溫度和壓力最高

4、。
　　測量了186F柴油機燃用不同混合比例的汽油/柴油的示功圖和排放污染物，分析了汽油/柴油燃燒過程的壓力、溫度的變化和排放生成物的變化規(guī)律。結(jié)果表明，在柴油中加入10％的汽油，最大爆發(fā)壓力降低，最大燃燒壓力所對應(yīng)的時刻，隨負(fù)荷的增加逐漸遠離上止點，溫度降低。燃用汽油/柴油的碳煙和NOx有較大幅度降低，HC和CO排放有所升高。
　　綜上所述，在柴油中加入汽油，有利于抑制燃燒中OH、H2O2自由基的生成，減小了燃料的化學(xué)鍵斷