本文關鍵詞：基于燃料設計的部分預混壓燃燃燒模式的研究

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【摘要】：排放法規(guī)的日益嚴格,使得新型燃燒方式的研究開發(fā)成為內燃機領域的工作重點。部分預混壓燃(PPCI)作為均質充量壓燃(HCCI)技術的衍生概念,是一種介于均質充量壓燃和傳統(tǒng)柴油機壓燃之間的燃燒方式,通過延長缸內混合氣的滯燃期,使燃料在著火前與空氣更加充分的混合,能同時降低氮氧化物和碳煙的排放。本文首先利用CHEMKIN軟件,從化學反應動力學機理的角度,對著火促進劑改善代用燃料(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)的著火性能進行了研究分析。計算結果表明,著火促進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劑的添加量越多,著火始點越提前。在加入著火促進劑后,缸內有明顯的兩階段燃燒特性,著火促進劑改善代用燃料的著火性能主要體現在對低溫反應階段的促進效果上,在此階段著火促進劑能快速釋放自由基(OH·等),燃料被大量的消耗,加快了低溫反應的進行和H2O2的積累,H2O2是低溫反應階段的重要產物,當缸內溫度超過1000K后,反應進入高溫反應階段,H2O2迅速分解釋放大量OH·,引發(fā)著火。在一臺單缸柴油機試驗臺架上,在不改變原機噴油參數的情況下,進行了不同著火促進劑對汽柴油混合燃料部分預混壓燃的影響試驗。與汽柴油混合燃料必須在進氣溫度達到50OC以上時才能壓燃相比,加入著火促進劑硝酸異辛脂(EHN)和二叔丁基過氧化物(DTBP)后發(fā)動機在35OC時就能正常著火,顯著改善了汽柴油混合燃料的低溫著火性能。著火促進劑的添加量越大,缸內燃燒的著火始點和燃燒相位越靠前,CO和未燃HC的排放越低,但NOx排放有所增加,且在高負荷下有爆震傾向。對比EHN和DTBP的試驗結果發(fā)現,相同添加比例下,EHN對燃料的低溫著火性能的提高要比DTBP更明顯。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK401

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本文編號：1147415