發(fā)布時間：2017-11-19 12:21

  本文關(guān)鍵詞：基于添加劑的汽油PPCI發(fā)動機著火和爆震的研究

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【摘要】：汽油PPCI是一種高效清潔的燃燒方式,特別是在高壓縮比發(fā)動機上實現(xiàn)汽油PPCI能進一步提高燃燒熱效率,但同時高壓縮比發(fā)動機上實現(xiàn)汽油PPCI也面臨著一些困難,比如發(fā)動機在低負荷時著火困難;高負荷容易發(fā)生爆震。因此本文嘗試在燃料中摻混各種添加劑,對汽油進行改性,組成混合燃料,來改善高壓縮比發(fā)動機PPCI燃燒的工況范圍與性能;并通過一系列實驗驗證此方案的可行性。本文在總結(jié)與分析碳氫燃料的燃燒氧化機理以及添加劑的氧化機理的基礎(chǔ)上,以燃料著火與劇烈氧化的關(guān)鍵活性自由基為依據(jù),并通過理論模擬計算,確定了合適的十六烷值添加劑—二叔丁基過氧化物(DTBP)與抗爆添加劑—碳酸二甲酯(DMC)。通過計算模擬DTBP與DMC的不同混合比例對著火與抗爆的效果,確定了DMC添加比例的大致范圍。為更清晰地研究添加劑對汽油PPCI燃燒的作用與影響,采用基礎(chǔ)燃料(90%異辛烷-10%正庚烷)PRF90代替90#汽油,并與所確定的各種添加劑混合,組成混合燃料。實驗結(jié)果表明:基礎(chǔ)燃料在不添加添加劑的情況下,需要提高進氣溫度才能正常起燃;而使用添加劑DTBP后,常溫即能正常燃燒,但是高負荷爆震傾向增大;在本文中,DTBP的添加量為1%,低于此添加量不足以改善發(fā)動機著火性能,高于此添加量著火太提前。在單獨添加DMC時,能降低汽油PPCI燃燒高負荷下的爆震傾向,其中添加量為20%時,效果最明顯,高于此添加量時油耗上升太大;同時DMC的加入會引起低負荷著火性能的惡化。復(fù)合添加劑(1%DTBP-20%DMC)能大幅改善汽油PPCI燃燒在低負荷以及高負荷下燃燒性能;因此證明了添加劑方案能夠有效改善汽油PPCI燃燒。本文還進行了添加劑影響汽油PPCI著火與抗爆性能的機理研究,包括機理的敏感性分析和路徑分析。機理研究表明:添加劑DTBP是通過自身在低溫時刻分解產(chǎn)生活性自由基OH·來達到改善燃料低負荷下著火性能的;而添加劑DMC是通過降低中間產(chǎn)物過氧化物以及活性自由基OH·的生成速率及數(shù)量來達到減緩燃燒氧化速率,從而降低爆震傾向的;同時DMC的加入并不會改變?nèi)剂系姆磻?yīng)路徑。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK401

【相似文獻】

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1 張瑾;簇孔式噴油嘴噴霧特性及其對汽油PPCI燃燒影響的模擬研究[D];華中科技大學(xué);2014年

2 何柳;基于添加劑的汽油PPCI發(fā)動機著火和爆震的研究[D];華中科技大學(xué);2015年

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本文編號：1203540