正丁醇HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)研究.pdf

1、環(huán)境問題一直是人類敏感的話題,而內(nèi)燃機(jī)排放是環(huán)境污染的主要來源。車用發(fā)動(dòng)機(jī)是目前使用范圍最廣、使用量最大的內(nèi)燃機(jī),其燃燒狀況直接影響著整車性能指標(biāo)和排放指標(biāo)。為了優(yōu)化車用發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程和燃燒方式,世界各國積極地進(jìn)行著內(nèi)燃機(jī)新型燃燒技術(shù)的研究和應(yīng)用,尋求節(jié)能減排效果更好的方法。與此同時(shí),生物燃料、醇醚類燃料等新能源也在內(nèi)燃機(jī)研究中不斷被試驗(yàn)和使用。傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒模式帶有火焰?zhèn)鞑ズ蛷?qiáng)氣流運(yùn)動(dòng),并伴隨著熱擴(kuò)散或物質(zhì)擴(kuò)散,排放較高,熱效率較

2、低。而新型燃燒模式—均質(zhì)壓燃(HCCI)以均勻充量、壓縮著火的形式可達(dá)到高效、低排的目標(biāo)。HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)燃燒屬于低溫燃燒,對(duì)燃料具有良好的適應(yīng)性和利用率,但燃燒始點(diǎn)和燃燒相位難以控制,運(yùn)行范圍較窄。如果能解決燃燒相位和運(yùn)行范圍等技術(shù)難題, HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用價(jià)值將不可估量。為了研究醇類燃料HCCI燃燒特性,實(shí)現(xiàn)其燃燒始點(diǎn)可控以及運(yùn)行范圍的拓展,本文對(duì)一臺(tái)雙缸柴油機(jī)進(jìn)行改造后,通過控制進(jìn)氣溫度在120℃~160℃和轉(zhuǎn)速在900r/m

3、in~1200r/min變化來研究不同混合氣濃度的正丁醇HCCI燃燒和排放特性。
　　正丁醇HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架采用PFI噴射系統(tǒng)來制備均質(zhì)混合氣,進(jìn)排氣系統(tǒng)和燃油供給系統(tǒng)經(jīng)過可靠改造,在試驗(yàn)準(zhǔn)備階段進(jìn)行了傳感器的安裝和上止點(diǎn)的標(biāo)定、噴油時(shí)刻的確定等。試驗(yàn)結(jié)果表明,進(jìn)氣加熱有助于改善正丁醇HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒和降低排放,隨進(jìn)氣溫度升高,氣缸壓力峰值、放熱率峰值都增大,缸內(nèi)溫度升高,著火始點(diǎn)提前,燃燒持續(xù)期縮短,循環(huán)變動(dòng)減小,HC和CO

4、排放均減少;過量空氣系數(shù)對(duì)正丁醇HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒和排放影響也比較大,隨著過量空氣系數(shù)的減小,缸壓和壓力升高率峰值增大,燃燒過程中的放熱率和缸內(nèi)溫度升高,燃燒始點(diǎn)變化不明顯而壓力峰值出現(xiàn)時(shí)刻略有提前,燃燒持續(xù)期縮短,循環(huán)變動(dòng)變小,HC排放增加而CO排放減少;隨轉(zhuǎn)速的增加,正丁醇HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)的壓力峰值、放熱率峰值和缸內(nèi)溫度峰值都升高,燃燒持續(xù)期變化不大,循環(huán)變動(dòng)減小,HC排放增加,CO排放減少;試驗(yàn)過程中NOx排放較低。
　　此