二甲基醚/天然气双燃料均质压燃发动机燃烧特性试验研究

摘要

本文首先应用零维热力学模型和详细化学反应动力学模型从理论上计算分析了DME/CNG双燃料HCCI运行工况范围,计算结果与实验结果相当一致,化学反应动力模型是研究HCCI燃烧过程的重要辅助工具.在一台单直喷式柴油机上进行了DME/CNG双燃料HCCI燃烧过程的实验研究,研究结果表明,DME/CNG双燃料表现明显的两阶段放热过程,随着CNG浓度增大,缸内最高燃烧压力增大,燃烧始点略有推迟,燃烧第二放热峰值增大,但燃烧持续期和第一峰值与第二峰值之间的间隔几乎不变.而DME浓度对燃烧过程的影响主要通过影响第一阶段放热过程,进而影响第二阶段放热,随着DME浓度加大,第一放热峰值增大,燃烧始点提前,导致第二放热峰值增大,缸内最高燃烧压力增大,主燃期缩短,当DME浓度太高,发动机将出现爆震.理论计算和实验研究都表明,采用DME/CNG双燃料方式可以有效地扩展HCCI的运行工况范围.