基于排气上止点燃油喷射模式的低温燃烧数值模拟研究

摘要

ETCI(Exhaust Top Dead Center Injection Compression Ignition)是实现柴油低温燃烧的一种有效方式。一直以来，缸内早喷模式容易产生燃油附壁，降低燃烧效率，而基于缸内早喷的柴油低温燃烧缺乏有效的模型计算附壁油量和燃烧效率。针对ETCI模式，综合广安博之模型、bai模型的优点加以改进，并将空间均质燃烧与油膜蒸发燃烧相耦合，建立了一种新型的基于喷雾、燃油附壁、油膜蒸发、燃烧等一系列过程适用于缸内早喷模式的数学模型。利用该模型对135单缸柴油机ETCI燃烧模式进行了校核计算，通过了试验验证，并对燃烧过程中的参数进行了研究。研究结果表明，在ETCI模式下，存在部分油膜附壁，油膜的蒸发主要与缸内的气体温度与壁温有关，且存在明显的两阶段加热过程。通过内部EGR控制可减少燃油附壁，提高燃烧效率；结合进气增压可较好的控制燃烧相位。