【摘要】：汽油壓燃(GCI)能夠在較寬廣的工況范圍同時實現(xiàn)高熱效率和低排放,具有滿足未來更嚴(yán)格節(jié)能減排要求的潛力。但是,汽油較差的自燃著火特性使GCI在小負(fù)荷燃燒穩(wěn)定性差;低粘度和強揮發(fā)性使GCI的預(yù)混燃燒比例高,對邊界條件變化敏感;在大負(fù)荷GCI容易出現(xiàn)碳煙排放高的問題。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),燃油噴射策略能夠改善油氣混合過程,對燃燒過程實現(xiàn)更有效的控制。對GCI引入早噴和PFI,可提高油氣混合過程的可控性,有效控制預(yù)混比例和燃燒速率,改善GCI燃燒的穩(wěn)定性、可控性和排放特性。因此,本文在一臺改造的單缸試驗發(fā)動機上,開展了汽油噴射策略對GCI燃燒和排放特性影響的試驗研究。首先,本文探索了早噴結(jié)合主噴(多次噴射)和PFI結(jié)合直噴(混合噴射)改善GCI燃燒和排放的潛力。通過對比汽油HCCI,發(fā)現(xiàn)這兩種噴射策略能獲得比HCCI更高的熱效率、更低的soot排放和更好的燃燒穩(wěn)定性。然后,在相同工況下,系統(tǒng)研究了早噴和PFI對GCI燃燒和排放特性的影響。對比單次直噴策略,發(fā)現(xiàn)引入早噴和PFI,能實現(xiàn)更低的NO_x和soot排放,降低NO_x排放對CA50的敏感性;但THC和CO排放升高,且MPRR較高。相比早噴結(jié)合主噴,PFI結(jié)合直噴對混合氣分層和燃燒速度的控制更有效。最后,本文采用PFI結(jié)合兩次直噴系統(tǒng)研究了混合噴射策略在更高負(fù)荷的熱效率和排放表現(xiàn)。結(jié)果表明,預(yù)噴可有效降低MPRR,預(yù)主噴間隔較小時,MPRR較低;適當(dāng)增大預(yù)噴油量能降低MPRR,但soot排放對CA50的敏感性增強。隨著負(fù)荷升高,CO和THC排放降低,燃燒效率提高;但是受發(fā)動機爆壓和MPRR的限制,PFI比例降低,主噴油量明顯增多,導(dǎo)致指示熱效率降低,soot排放升高。引入EGR并提高直噴壓力能降低主噴油量,提高PFI比例,在大負(fù)荷同時實現(xiàn)較低的NO_x和soot排放。本文系統(tǒng)揭示了早噴和PFI對GCI燃燒和排放特性的影響以及改善GCI燃燒可控性、熱效率和soot排放的潛力。其中,PFI結(jié)合直噴的汽油噴射策略可在循環(huán)油量為40~80mg,直噴壓力僅為60MPa時,使GCI指示熱效率在46.4~48.9%,同時soot排放僅在0.0025~0.005g/kWh范圍;當(dāng)IMEP為16.32bar時,soot排放僅為0.03 g/kWh,指示熱效率接近45%。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TK411

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 繆雪龍;;RCCI新燃燒技術(shù)綜述[J];現(xiàn)代車用動力;2014年01期

2 洪建海;繆雪龍;鄭金保;張貴陽;徐秀華;王先勇;居鈺生;;早噴和晚噴對柴油機低溫預(yù)混合燃燒的影響[J];現(xiàn)代車用動力;2013年04期

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本文編號：2606781