均質充量壓縮燃燒(Homogeneous Charge Compression Ignition,HCCI),已經(jīng)被公認為是一種具有廣闊潛力的燃燒方式。盡管HCCI燃燒方式具有眾多優(yōu)點,但是最關鍵的挑戰(zhàn)在于HCCI存在著火時刻不能準確控制和運行范圍過于狹窄等主要難題。大量研究表明這主要是由于HCCI的燃燒過程主要受化學反應動力學控制,因此深入研究燃料特性及燃燒模式對于改善HCCI的燃燒十分必要。針對以上難點,通過進氣道噴射(Pipe Injection,PI)與缸內(nèi)直噴(Direct Injection,DI)相結合,并對直噴壓力、直噴時刻、燃料物理和化學特性以及燃料組分比例等綜合優(yōu)化設計,進而改善HCCI的燃燒性能并拓展其運行范圍。本課題的研究,一方面使復合HCCI的研究更加豐富和深入;另一方面,為HCCI發(fā)動機實現(xiàn)高效清潔的燃燒有著重要的指導意義和應用價值。本文首先以正戊醇為燃料,研究進氣溫度Tin、燃料當量比Φt、轉速n對正戊醇PI HCCI燃燒特性、排放特性及發(fā)動機性能的影響。試驗結果表明,隨著進氣溫度的不斷升高,峰值缸內(nèi)壓力、峰值放熱率、峰值缸內(nèi)溫度都明顯增大,它們對應的曲軸...

【文章頁數(shù)】：149 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 能源短缺
        1.1.2 汽車保有量增長和環(huán)境問題
    1.2 汽車尾氣排放生成機理
    1.3 HCCI燃燒的發(fā)展
    1.4 生物質燃料的應用
    1.5 研究課題的提出和研究內(nèi)容
        1.5.1 本課題的提出
        1.5.2 本文主要研究內(nèi)容
第二章 試驗裝置和數(shù)據(jù)處理
    2.1 試驗發(fā)動機系統(tǒng)
        2.1.1 進、排氣系統(tǒng)的改造
        2.1.2 燃料供給系統(tǒng)的改造
    2.2 試驗燃料
        2.2.1 正庚烷與正戊醇的理化特性
        2.2.2 正庚烷的氧化反應機理
        2.2.3 正戊醇的氧化反應機理
    2.3 試驗設備
    2.4 試驗設計與實施方法
        2.4.1 噴油器的標定
        2.4.2 上止點的標定
        2.4.3 試驗準備
        2.4.4 示功圖的測量與處理
    2.5 參數(shù)定義與數(shù)據(jù)處理
        2.5.1 參數(shù)定義
        2.5.2 數(shù)據(jù)處理
    2.6 本章小結
第三章 正戊醇PI HCCI燃燒與排放特性
    3.1 進氣溫度的影響
        3.1.1 進氣溫度對燃燒特性的影響
        3.1.2 進氣溫度對排放特性的影響
        3.1.3 進氣溫度對發(fā)動機性能的影響
    3.2 當量比的影響
        3.2.1 當量比對燃燒特性的影響
        3.2.2 當量比對排放特性的影響
        3.2.3 當量比對發(fā)動機性能的影響
    3.3 轉速的影響
        3.3.1 轉速對燃燒特性的影響
        3.3.2 轉速對排放特性的影響
        3.3.3 轉速對發(fā)動機性能的影響
    3.4 正戊醇PI HCCI的運行范圍
    3.5 本章小結
第四章 正戊醇PI/正庚烷DI復合HCCI燃燒與排放特性
    4.1 直噴壓力的影響
        4.1.1 直噴壓力對燃燒特性的影響
        4.1.2 直噴壓力對排放特性的影響
        4.1.3 直噴壓力對發(fā)動機性能的影響
    4.2 預噴能量比的影響
        4.2.1 預噴能量比對燃燒特性的影響
        4.2.2 預噴能量比對排放特性的影響
        4.2.3 預噴能量比對發(fā)動機性能的影響
    4.3 直噴時刻的影響
        4.3.1 直噴時刻對燃燒特性的影響
        4.3.2 直噴時刻對排放特性的影響
        4.3.3 直噴時刻對發(fā)動機性能的影響
    4.4 總當量比的影響
        4.4.1 總當量比對燃燒特性的影響
        4.4.2 總當量比對排放特性的影響
        4.4.3 總當量比對發(fā)動機性能的影響
    4.5 預混當量比的影響
        4.5.1 預混當量比對燃燒特性的影響
        4.5.2 預混當量比對排放特性的影響
        4.5.3 預混當量比對發(fā)動機性能的影響
    4.6 直噴當量比的影響
        4.6.1 直噴當量比對燃燒特性的影響
        4.6.2 直噴當量比對排放特性的影響
        4.6.3 直噴當量比對發(fā)動機性能的影響
    4.7 進氣溫度的影響
        4.7.1 進氣溫度對燃燒特性的影響
        4.7.2 進氣溫度對排放特性的影響
        4.7.3 進氣溫度對發(fā)動機性能的影響
    4.8 運行范圍的比較
    4.9 本章小結
第五章 正庚烷PI/正戊醇DI復合HCCI燃燒與排放特性
    5.1 總當量比的影響
        5.1.1 總當量比對燃燒特性的影響
        5.1.2 總當量比對排放特性的影響
        5.1.3 總當量比對發(fā)動機性能的影響
    5.2 預噴能量比的影響
        5.2.1 預噴能量比對燃燒特性的影響
        5.2.2 預噴能量比對排放特性的影響
        5.2.3 預噴能量比對發(fā)動機性能的影響
    5.3 直噴時刻的影響
        5.3.1 直噴時刻對燃燒特性的影響
        5.3.2 直噴時刻對排放特性的影響
        5.3.3 直噴時刻對發(fā)動機性能的影響
    5.4 正庚烷PI/正戊醇DI復合HCCI與正戊醇PI HCCI對比
        5.4.1 燃燒的對比
        5.4.2 排放的對比
        5.4.3 發(fā)動機性能的對比
    5.5 本章小結
第六章 全文總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
致謝



本文編號：3783620