活性添加剂对高辛烷值燃料HCCI着火时刻与燃烧速率的影响

摘要

为研讨活性添加剂过氧化二叔丁基(DTBP)对高辛烷值燃料以HCCI燃烧模式运行时的放热率特征、着火时刻、燃烧持续期和排放特性的影响,在一台单缸发动机上,在辛烷值为90(RON90)(90%的异辛烷和10%的正庚烷)的混合燃料中加入不同比例(0～4%)的DTBP,考察5种燃料在1 800 r/min下不同负荷时的燃烧特性和排放特性.实验结果表明:RON90中没有添加剂时,只能在高温、高负荷下才能以HCCI燃烧模式运行;在其中加入少量的DTBP后,RON90实现HCCI燃烧的工况范围向低温低负荷下大幅度拓展.各种燃料的HCCI燃烧冷焰反应发生在850 K左右,到950 K结束,进入负温度系数区(NTC),在1 125 K左右突破NTC区而发生热着火.随DTBP含量增加,系统温度达到冷焰反应和热焰反应的化学时间尺度缩短,因此着火时刻提前,燃烧持续期缩短,特别是提高了低负荷下的燃烧速率.添加剂使各种当量比下未燃碳氢(UHC)和一氧化碳(CO)排放显著改善,NOx排放也保持在很低的水平.