通過(guò)在四缸增壓中冷柴油機(jī)上進(jìn)行的甲醇能量替代比分別為5%、10%、15%的甲醇均質(zhì)混合氣F-T柴油引燃燃燒試驗(yàn),與0#柴油的傳統(tǒng)燃燒對(duì)比,研究了的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、甲醇替代比對(duì)預(yù)混合引燃燃燒的循環(huán)波動(dòng)的影響。結(jié)果表明:轉(zhuǎn)速的增加對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力的波動(dòng)影響較小,但對(duì)預(yù)混合引燃具體燃燒過(guò)程的循環(huán)波動(dòng)影響較大,瞬時(shí)放熱率峰值波動(dòng)率高達(dá)25%;中等負(fù)荷下,預(yù)混合引燃的循環(huán)波動(dòng)較小,但在起動(dòng)、怠速等小負(fù)荷工況時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)波動(dòng)率較大,其中放熱率峰值的循環(huán)波動(dòng)率達(dá)到30%,且在大、小負(fù)荷時(shí)燃燒始點(diǎn)的循環(huán)波動(dòng)均大于10%;甲醇替代比低時(shí),預(yù)混合引燃燃燒模式的循環(huán)波動(dòng)稍大,但當(dāng)甲醇替代比增加到一定比例后循環(huán)波動(dòng)率逐漸降低到與0#柴油相當(dāng)?shù)乃?甚至更低。 

【文章來(lái)源】：科學(xué)技術(shù)與工程. 2016,16(03)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

COVPmi、COVPmax和COV?Pmax隨轉(zhuǎn)速的變化

櫻??備啄諼辛骱屯牧韉那慷紉不嵩黽櫻?鈾偃加?的蒸發(fā)，提高可燃混合氣的均質(zhì)化程度，燃燒穩(wěn)定性增加。甲醇大的氣化潛熱會(huì)使燃燒溫度整體下降，但其自含氧性質(zhì)和F-T柴油的高十六烷值又會(huì)增大燃燒速率;同時(shí)由于F-T柴油的黏度低于0#柴油，燃燒室內(nèi)的燃油噴霧較均勻，有利于燃燒速率的提升。因此，各參數(shù)循環(huán)波動(dòng)系數(shù)隨轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律是由轉(zhuǎn)速和燃料性質(zhì)綜合作用的結(jié)果。其中，高速時(shí)燃燒持續(xù)期的循環(huán)波動(dòng)較大是因?yàn)槿紵纳晕⒀舆t或提前對(duì)應(yīng)的絕對(duì)時(shí)間基本不變，但在高轉(zhuǎn)速時(shí)其對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角計(jì)燃燒持續(xù)期變化較大。圖3COVSOC、COVCD、COVHＲＲmax和COV?HＲＲmax隨轉(zhuǎn)速的變化Fig.3VariationofCOVSOC，COVCD，COVHＲＲmaxandCOV?HＲＲmaxwithspeed2.3負(fù)荷對(duì)燃燒循環(huán)波動(dòng)的影響負(fù)荷特性對(duì)各參數(shù)循環(huán)波動(dòng)系數(shù)的影響如圖4～圖5所示。由圖4(a)可知:平均指示壓力循環(huán)波動(dòng)系數(shù)隨負(fù)荷增加而降低，0#柴油的最校由圖4(b)可知，中小負(fù)荷時(shí)，預(yù)混合引燃燃燒的壓力峰值循環(huán)波動(dòng)與0#柴油相當(dāng);高負(fù)荷時(shí)，隨負(fù)荷增加，0#柴油的循環(huán)波動(dòng)系數(shù)降低較快，隨甲醇替代比增加循環(huán)波動(dòng)系數(shù)減小;壓力峰值對(duì)應(yīng)相位的變動(dòng)較小，均小于0.44%。從圖5(a)可知，燃燒始點(diǎn)的循環(huán)波動(dòng)系數(shù)只在大、小負(fù)荷時(shí)有所增加。燃燒持續(xù)期的循環(huán)波動(dòng)系數(shù)隨負(fù)荷增加降低并趨于穩(wěn)定，小負(fù)荷時(shí)變動(dòng)較大，基本在10%以上，大負(fù)荷時(shí)變動(dòng)率基本維持在8%以下。從圖5(b)可知，放熱率峰62科學(xué)技術(shù)與工程16卷

值的循環(huán)波動(dòng)系數(shù)隨負(fù)荷的增加其變化規(guī)律性較差，最大值高達(dá)30%。預(yù)混合引燃燃燒模式的放熱率峰值對(duì)應(yīng)相位的循環(huán)波動(dòng)系數(shù)較0#柴油稍有增加，但幅度小于2%。圖4COVPmi、COVPmax和COV?Pmax隨負(fù)荷的變化Fig.4VariationofCOVPmi、COVPmaxandCOV?Pmaxwithload隨負(fù)荷增大，混合氣濃度增加、混合氣中氧含量增加，燃燒速率增加，燃燒質(zhì)量提高，燃燒穩(wěn)定性增加;同時(shí)，燃燒室溫度增加，燃油蒸發(fā)速率加快，混合氣均質(zhì)化程度提高，同時(shí)甲醇?xì)饣瘽摕岬挠绊憸p小，燃燒穩(wěn)定性提高。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)特征參數(shù)的循環(huán)波動(dòng)整體上隨負(fù)荷增大而降低。不同的燃燒模式下對(duì)應(yīng)燃燒室某一溫度均存在一個(gè)混合氣著火的濃度范圍(上限和下限)，低負(fù)荷時(shí)，燃燒室溫度低，對(duì)應(yīng)的混合氣著火濃度范圍小，稍微的混合氣濃度的波動(dòng)都會(huì)造成燃燒始點(diǎn)較大的循環(huán)波動(dòng);高負(fù)荷時(shí)，混合氣的濃度可能處在混合氣著火濃度的上限附近，濃度的稍微波動(dòng)都可能會(huì)超出混合氣的著火上限，造成燃燒始點(diǎn)的循環(huán)波動(dòng)增加;因此，高低負(fù)荷的燃燒始點(diǎn)的循環(huán)波動(dòng)較大。另外，F(xiàn)-T柴油的黏度較低，預(yù)混合引燃燃燒模式發(fā)動(dòng)機(jī)噴油泵的磨損較大，偶件間隙增大，引起噴油壓力減小，燃油的初始運(yùn)動(dòng)速度降低，噴霧卷吸減弱，燃油霧化質(zhì)量下降，循環(huán)波動(dòng)增加，小負(fù)荷時(shí)尤其明顯。圖5COVSOC、COVCD、COVHＲＲmax和COV?HＲＲmax隨負(fù)荷的變化Fig.5VariationofCOVSOC，COVCD，COVHＲＲmaxandCOV?HＲＲmaxwithload2.4甲醇比例對(duì)燃燒循環(huán)波動(dòng)的影響在轉(zhuǎn)速為2400r/min、負(fù)荷為0.457MPa工況下，甲醇替代比率對(duì)燃燒壓力參數(shù)和燃燒時(shí)間參數(shù)的循環(huán)波動(dòng)的影響如圖6所示。由圖6(a)可知，在甲醇替代的小比例范圍內(nèi)，隨甲醇替代比的

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]引燃柴油量對(duì)甲醇/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)性能和排放的影響[J]. 鄒洪波,王利軍,劉圣華.  內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2007(05)
[2]天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒循環(huán)變動(dòng)特征參數(shù)分析研究[J]. 姚寶峰,李國(guó)岫.  內(nèi)燃機(jī)工程. 2007(04)
[3]乙醇燃料均質(zhì)壓燃的燃燒循環(huán)變動(dòng)[J]. 彭亞平,郭英男,黃為鈞,譚滿志,董磊,王志偉.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2007(02)
[4]清潔燃料F-T柴油在柴油機(jī)中應(yīng)用的研究[J]. 黃勇成,周龍保,蔣德明.  內(nèi)燃機(jī)工程. 2005(05)
[5]汽油均質(zhì)混合氣柴油引燃（HCII）燃燒特性的研究[J]. 王建昕,蔣恒飛,王燕軍,何邦全,田辛.  內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2004(05)
[6]汽油機(jī)燃燒循環(huán)變動(dòng)表征參數(shù)的探討[J]. 程勇,王建昕,莊人雋,楊濤,吳波,張立梅.  車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī). 2001(06)



本文編號(hào)：3030476