火花塞预燃室对氢-空混合气燃烧特性影响研究

摘要

射流点火长期以来被认为有助于提高发动机的稀燃能力,并已在发动机上得到了初步验证.而常见的射流预燃室结构较为复杂.本文基于定容燃烧弹平台,通过设置一个1.5ml的便携式火花塞预燃室,研究其在不同混合气浓度条件下对燃烧放热和火焰发展的影响规律.实验以物质输运特性极好的氢气为燃料,借助压力传感器和纹影系统分别记录并分析了燃烧放热和火焰发展过程.得出的主要结论有,火花塞预燃室可大幅缩短滞燃期、前移燃烧重心、缩短燃烧持续期,并小幅提高最高燃烧压力;可以使燃烧放热过程对当量比变化的敏感性变弱;可大幅提高燃烧强化程度(特别在稀燃区);可有效避开浓度较高时远端混合气的爆震燃烧现象;与稀薄燃烧技术相结合,有望实现点燃式发动机功率密度的大幅提升,为发动机的小型化提供理论指导.