【摘要】：低溫預(yù)混燃燒模式兼具柴油機(jī)和汽油機(jī)的優(yōu)勢(shì),在降低NOx和SOOT排放的同時(shí),具備提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率的潛力。并且在雙燃料模式下,適當(dāng)?shù)娜剂戏謱涌梢杂行Ц纳茖?duì)燃燒過(guò)程的調(diào)控能力,有利于拓寬發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行范圍。然而如何營(yíng)造合理的混合氣分層以及混合氣分層對(duì)于雙燃料燃燒的影響控制機(jī)制尚未明確,本文基于電控噴油光學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)平臺(tái),開展雙燃料預(yù)混低溫燃燒模式的光學(xué)研究,運(yùn)用高速攝影和Mie散射法并結(jié)合圖像處理技術(shù),通過(guò)改變進(jìn)氣道預(yù)混低活性燃料當(dāng)量比、燃料種類以及直噴燃料噴射策略以營(yíng)造不同的缸內(nèi)混合氣氛圍,探究混合氣分層對(duì)雙燃料著火核心發(fā)展及火焰發(fā)展過(guò)程的影響;采用適當(dāng)?shù)膰娚洳呗詫?shí)現(xiàn)高預(yù)混可控壓燃(HPCCI)燃燒模式,揭示其燃燒放熱過(guò)程,探討其影響因素以及調(diào)控機(jī)制。本文選擇柴油為直噴燃料,乙醇和汽油分別作為預(yù)混低活性燃料,研究結(jié)果表明:當(dāng)乙醇作為預(yù)混燃料時(shí),柴油著火時(shí)刻推遲、著火核心個(gè)數(shù)少且著火核心發(fā)展速度更低,這說(shuō)明了乙醇的蒸發(fā)潛熱大、辛烷值高,對(duì)柴油的低溫燃燒具有一定的抑制作用。本文基于汽油/柴油組合,保持相同的進(jìn)氣溫度和預(yù)混燃料比例條件下,通過(guò)改變直噴噴射次數(shù)、噴油時(shí)刻、主-預(yù)噴噴油量比例、主-預(yù)噴噴射間隔等參數(shù)實(shí)現(xiàn)缸內(nèi)不同的分層情況,研究結(jié)果表明:對(duì)于兩次噴射策略,不同預(yù)噴正時(shí)影響著混合氣的分層程度,適當(dāng)提高混合氣的整體活性有助于改善對(duì)燃燒過(guò)程的控制;預(yù)混合氣的低溫放熱可以成為主噴燃油的“助燃劑”,也可以成長(zhǎng)為新的著火核心,因此雙燃料的著火位置及時(shí)刻受低溫放熱及混合氣分布的共同影響。本文實(shí)現(xiàn)了低負(fù)荷下的HPCCI燃燒模式,觀察其燃燒過(guò)程的發(fā)現(xiàn)HPCCI模式的燃燒放熱主要分為三個(gè)階段:(1)在-10°CA附近出現(xiàn)淡藍(lán)色的化學(xué)發(fā)光為預(yù)混合氣的低溫放熱;(2)主噴燃料進(jìn)入缸內(nèi)迅速著火形成微火源;(3)隨著微火源的不斷發(fā)展,預(yù)混合氣被引燃后劇烈燃燒釋放大量的熱量,這是主放熱階段。研究結(jié)果表明:適宜的預(yù)混合氣氛圍下,主噴正時(shí)對(duì)HPCCI模式的燃燒過(guò)程具有一定的調(diào)控能力。
【圖文】：

HCCI燃燒模式燃燒過(guò)程概念圖

7圖 1-2 不同直噴正時(shí)對(duì) RCCI 燃燒著火前缸內(nèi)混合氣分布及放熱率的影響[49]直噴壓力的大小直接決定了噴霧的形貌以及與空氣的混合速率，同時(shí)也影響著直噴燃料在缸內(nèi)的分布區(qū)域。Krishnan 等人[71]研究了從 20MPa~130MPa 變化的噴油壓力對(duì) RCCI 燃燒著火特性的影響，結(jié)果表明，更大的噴射壓力使直噴燃料霧化更好，并增強(qiáng)燃料與空氣卷吸作用，同時(shí)較長(zhǎng)的滯燃期使油氣混合更加充分和均勻，燃燒平穩(wěn)、相位推遲，排放降低。Mahdiar 等人[72]拍攝噴油壓力在 30MPa 與 130MPa 下RCCI 的燃燒過(guò)程，結(jié)果表明，如圖 1-3 所示，直噴壓力直接影響了缸內(nèi)的燃料分布，導(dǎo)致了火焰?zhèn)鞑ペ厔?shì)的差異。
【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】：2019
【分類號(hào)】：TK401

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1 李l勆，

本文編號(hào)：2675636