本文關(guān)鍵詞：基于燃料設(shè)計(jì)的部分預(yù)混壓燃燃燒模式的研究

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【摘要】：排放法規(guī)的日益嚴(yán)格,使得新型燃燒方式的研究開發(fā)成為內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域的工作重點(diǎn)。部分預(yù)混壓燃(PPCI)作為均質(zhì)充量壓燃(HCCI)技術(shù)的衍生概念,是一種介于均質(zhì)充量壓燃和傳統(tǒng)柴油機(jī)壓燃之間的燃燒方式,通過延長(zhǎng)缸內(nèi)混合氣的滯燃期,使燃料在著火前與空氣更加充分的混合,能同時(shí)降低氮氧化物和碳煙的排放。本文首先利用CHEMKIN軟件,從化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)機(jī)理的角度,對(duì)著火促進(jìn)劑改善代用燃料(異辛烷、正庚烷、甲苯和2-戊烯按一定比例混合的四組分燃料)的著火性能進(jìn)行了研究分析。計(jì)算結(jié)果表明,著火促進(jìn)劑的使用能夠顯著的改善代用燃料的著火能力;代用燃料中著火促進(jìn)劑的添加量越多,著火始點(diǎn)越提前。在加入著火促進(jìn)劑后,缸內(nèi)有明顯的兩階段燃燒特性,著火促進(jìn)劑改善代用燃料的著火性能主要體現(xiàn)在對(duì)低溫反應(yīng)階段的促進(jìn)效果上,在此階段著火促進(jìn)劑能快速釋放自由基(OH·等),燃料被大量的消耗,加快了低溫反應(yīng)的進(jìn)行和H2O2的積累,H2O2是低溫反應(yīng)階段的重要產(chǎn)物,當(dāng)缸內(nèi)溫度超過1000K后,反應(yīng)進(jìn)入高溫反應(yīng)階段,H2O2迅速分解釋放大量OH·,引發(fā)著火。在一臺(tái)單缸柴油機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架上,在不改變?cè)瓩C(jī)噴油參數(shù)的情況下,進(jìn)行了不同著火促進(jìn)劑對(duì)汽柴油混合燃料部分預(yù)混壓燃的影響試驗(yàn)。與汽柴油混合燃料必須在進(jìn)氣溫度達(dá)到50OC以上時(shí)才能壓燃相比,加入著火促進(jìn)劑硝酸異辛脂(EHN)和二叔丁基過氧化物(DTBP)后發(fā)動(dòng)機(jī)在35OC時(shí)就能正常著火,顯著改善了汽柴油混合燃料的低溫著火性能。著火促進(jìn)劑的添加量越大,缸內(nèi)燃燒的著火始點(diǎn)和燃燒相位越靠前,CO和未燃HC的排放越低,但NOx排放有所增加,且在高負(fù)荷下有爆震傾向。對(duì)比EHN和DTBP的試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),相同添加比例下,EHN對(duì)燃料的低溫著火性能的提高要比DTBP更明顯。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK401

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