正庚烷气道喷射/缸内直喷复合燃烧模式的特性试验研究

摘要

以正庚烷为燃料，基于气道喷射/缸内直喷燃料喷射方案，实现气道喷射预混合燃烧和缸内直喷以扩散燃烧为主的复合燃烧模式，研究了该复合燃烧模式下燃烧与排放特性以及缸内喷油时刻和喷射量对其的影响。缸内喷射时刻分别控制在预混燃烧的低温放热峰值时刻(θ=-23°ATDC)、高温放热峰值时刻(θ=-13°ATDC)以及预混燃烧结束时刻(θ=-3°ATDC)。试验结果表明，缸内喷油时刻影响复合燃烧模式放热规律。缸内直喷时刻较早时，燃烧放热率表现为双阶段放热，预混合燃烧和缸内直喷扩散燃烧同时发生；缸内直喷时刻较晚时表现为三阶段放热，预混燃烧高温放热结束以后进行缸内直喷扩散燃烧。在不同的缸内直喷提前角下，改变缸内直喷燃料量，对燃烧效率产生不同的影响。与气道喷射均质压燃燃烧模式相比，复合燃烧模式能够降低HC和CO排放，并且NOx排放仍然维持在相对于缸内直喷燃烧模式较低的水平。HC和CO排放随气道喷油比例的改变而发生变化，NOx排放则与缸内直喷提前角密切相关。在燃烧稳定性方面，使用复合燃烧模式以后，与气道喷射预混燃烧模式相比，缸内直喷较早时，在不恶化NOx排放的情况下，能改善小负荷工况的着火性能；缸内直喷较晚时，则能改善大负荷状态下的燃烧粗暴性，且NOx排放处于比缸内直喷燃烧模式低的水平。

目录

文摘

英文文摘

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 柴油机燃烧控制的国内外进展状况

1.2.1空气控制

1.2.2喷油控制

1.3 本研究的意义和主要工作

第二章 试验设备及试验方法

2.1 试验装置及设备

2.2 试验方法

2.3 燃料的选择

2.4 试验设备的标定

2.4.1 电荷放大器的标定

2.4.2喷油器的标定

2.5 参数计算

2.5.1 计算软件介绍

2.5.2燃烧效率计算

第三章 复合燃烧模式特性试验研究

3.1 参数定义

3.2 缸内直喷喷油时刻

3.3 复合燃烧的燃烧特性分析

3.3.1 燃烧放热规律

3.3.2 燃烧效率分析

8.3.3 小结

3.4 复合燃烧的排放特性分析

3.4.1 HC排放分析

3.4.2 CO排放分析

3.4.3 NOx排放分析

3.4.4 不同燃烧模式下的排放比较

3.4.5小结

3.5 复合燃烧的燃烧稳定性分析

3.5.1 着火稳定性

3.5.2燃烧粗暴性

3.5.3 小结

第四章 结论

参考文献

致谢