乙醇-正庚烷燃料均质压缩过程着火与燃烧特性的试验研究

摘要

本文详细研究了乙醇正庚烷混合燃料实现均质充量压缩过程的自燃着火特性和燃烧特性.在单缸HCCI发动机上,进行了正庚烷、10％～50％乙醇正庚烷燃料在1800r/min下不同负荷时的试验研究.研究表明,在正庚烷中加入30％～40％比例的乙醇,HCCI运行的负荷范围可以从3.4bar拓展到5.1bar,大负荷下的指示热效率达到50％,但低负荷热效率显著降低.由于乙醇较高的辛烷值,随燃料中乙醇比例的增加,低温反应明显推迟,发生低温反应的起始温度相应升高,峰值放热率降低,并且当乙醇比例达到50％以后,观察不到明显的低温反应.正庚烷中加入20％以上的乙醇后,高负荷下的着火时刻和大部分燃烧发生在上止点附近,有助于燃烧效率和排放性能的改善.正庚烷、10％～30％乙醇正庚烷的HC较低,但是乙醇比例达到40％后,HC显著升高.CO排放在平均指示压力1.5～2.5bar最高,负荷增加后得到改善,低负荷下因燃料没有氧化也不高.在供给相同的循环能量下,正庚烷的自燃着火稳定性最好,随乙醇比例增加,最大燃烧压力以及对应时刻、着火时刻都呈现明显的变动.