基于添加劑的汽油PPCI發(fā)動(dòng)機(jī)著火和爆震的研究.pdf

1、汽油PPCI是一種高效清潔的燃燒方式，特別是在高壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)上實(shí)現(xiàn)汽油PPCI能進(jìn)一步提高燃燒熱效率，但同時(shí)高壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)上實(shí)現(xiàn)汽油PPCI也面臨著一些困難，比如發(fā)動(dòng)機(jī)在低負(fù)荷時(shí)著火困難；高負(fù)荷容易發(fā)生爆震。因此本文嘗試在燃料中摻混各種添加劑，對(duì)汽油進(jìn)行改性，組成混合燃料，來改善高壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)PPCI燃燒的工況范圍與性能；并通過一系列實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證此方案的可行性。
　　本文在總結(jié)與分析碳?xì)淙剂系娜紵趸瘷C(jī)理以及添加劑的氧化機(jī)理的基礎(chǔ)上，

2、以燃料著火與劇烈氧化的關(guān)鍵活性自由基為依據(jù)，并通過理論模擬計(jì)算，確定了合適的十六烷值添加劑—二叔丁基過氧化物（DTBP）與抗爆添加劑—碳酸二甲酯（DMC）。通過計(jì)算模擬DTBP與DMC的不同混合比例對(duì)著火與抗爆的效果，確定了DMC添加比例的大致范圍。
　　為更清晰地研究添加劑對(duì)汽油PPCI燃燒的作用與影響，采用基礎(chǔ)燃料（90％異辛烷-10%正庚烷）PRF90代替90＃汽油，并與所確定的各種添加劑混合，組成混合燃料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：基

3、礎(chǔ)燃料在不添加添加劑的情況下，需要提高進(jìn)氣溫度才能正常起燃；而使用添加劑DTBP后，常溫即能正常燃燒，但是高負(fù)荷爆震傾向增大；在本文中，DTBP的添加量為1%，低于此添加量不足以改善發(fā)動(dòng)機(jī)著火性能，高于此添加量著火太提前。在單獨(dú)添加DMC時(shí)，能降低汽油PPCI燃燒高負(fù)荷下的爆震傾向，其中添加量為20%時(shí)，效果最明顯，高于此添加量時(shí)油耗上升太大；同時(shí)DMC的加入會(huì)引起低負(fù)荷著火性能的惡化。復(fù)合添加劑（1%DTBP-20%DMC）能大幅改善

4、汽油PPCI燃燒在低負(fù)荷以及高負(fù)荷下燃燒性能；因此證明了添加劑方案能夠有效改善汽油PPCI燃燒。
　　本文還進(jìn)行了添加劑影響汽油PPCI著火與抗爆性能的機(jī)理研究，包括機(jī)理的敏感性分析和路徑分析。機(jī)理研究表明：添加劑DTBP是通過自身在低溫時(shí)刻分解產(chǎn)生活性自由基OH·來達(dá)到改善燃料低負(fù)荷下著火性能的；而添加劑DMC是通過降低中間產(chǎn)物過氧化物以及活性自由基OH·的生成速率及數(shù)量來達(dá)到減緩燃燒氧化速率，從而降低爆震傾向的；同時(shí)DMC的加