多次喷射所组织的复合燃烧及其排放影响因素的研究

摘要

针对多次喷射所组织的柴油复合燃烧过程进行了实验及模拟研究。复合燃烧过程包括预混压燃燃烧(PCCI)，及主喷和后喷燃油产生的扩散燃烧。本研究采用详细化学反应机理并结合特征时间燃烧模型对着火和燃烧过程及排放产物进行了模拟，计算结果与实验数据符合良好。当预喷射定时推迟超过-80ATDC时，PCCI产生了明显的NOx。当预喷射定时为-90ATDC时PCCI阶段的缸内最高温度始终低于1800K，由于低温燃烧形成的大量CO主要分布在挤流区域并且CO的浓度较HC高得多，分布也较广。由于PCCI燃烧产生的高温区域的影响，主喷定时不宜过早以避免生成较高的NOx。在主喷阶段，燃烧室的突台壁面引导喷雾产生的流动沿着突台向上并促使CO向挤流区域扩散。较高温度的区域始终保持在唇口附近，有利于触发PCCI阶段产生的未燃CO的氧化，CO最终减少了接近50%。后喷油量喷射进入富氧区域并且带来了较强的缸内流场的扰动及较快的由富氧区域向贫氧区域的流动，仅产生了相对主喷少得多的SOOT。在复合燃烧过程中较早的后喷同时产生相对较少的SOOT和CO增量。