基于光学发动机的PODE燃烧特性试验研究

摘要

聚甲氧基二甲醚(PODE)是一种理想的柴油替代燃料,具有明显的低、高温化学反应,显著影响发动机着火性能及燃烧放热特性.在双燃料发动机中,PODE通常作为高活性燃料引燃低活性燃料,但目前关于纯PODE燃烧研究很少.本文基于一台单缸光学发动机,结合瞬态缸压采集和高速摄影同步测试方法,获得了缸压、放热率、滞燃期、燃烧持续期、火焰图像等特征参数,研究了关键参数(喷油量、进气温度、喷油时刻)对PODE燃烧特性的影响.结果表明:在均质条件下,PODE燃烧呈现出明显的两阶段放热,混合气呈现顺序自燃;随着喷油量的增加,缸压和放热率峰值提高,高温反应提前而低温反应先推迟后提前.分层条件下,PODE着火性能改善,燃烧持续期变短,放热率分布较为集中;随着进气温度增加,缸内热氛围改善,可燃混合气分布更加均匀,放热率峰值减小;而随着喷油时刻的推迟,缸内油气混合时间缩短,燃烧呈现从均质燃烧向扩散燃烧转变的趋势.研究结果有助于更好地理解PODE压燃燃烧特性,为PODE在内燃机中的高效清洁利用提供理论指导.