基于氣口噴射-缸內(nèi)直噴的雙燃料燃燒模式的試驗研究.pdf

1、在一臺單缸柴油機(jī)上,試驗工況IMEP在2×105Pa～7×105Pa的范圍內(nèi)研究了氣口噴射正庚烷、缸內(nèi)分別直噴汽油和正丁醇的(Dual Fuel Sequential Combustion,DFSC)以及缸內(nèi)直噴正庚烷、氣口分別噴射汽油和正丁醇的活性控制燃燒模式(Reactivity Controlled CompressionIgnition,RCCI)的燃燒和排放特性。
　　在DFSC燃燒模式下，通過進(jìn)氣道噴入的正庚烷在進(jìn)氣行

2、程與空氣均勻混合，并在上止點前發(fā)生兩階段反應(yīng)，觸發(fā)上止點附近噴入直噴燃料的著火與燃燒，在這種條件下，整個燃燒過程呈現(xiàn)三階段放熱模式。研究表明隨著預(yù)混合率和總當(dāng)量比的增大，直噴燃料的放熱會隨著氣口噴射燃料放熱的提前而提前；缸內(nèi)最高壓力和最高氣體平均溫度也隨著預(yù)混合率和總當(dāng)量比的增大而不斷增大；CO排放隨著預(yù)混合率和總當(dāng)量比的增大而減小，HC則保持在一個相對穩(wěn)定的水平；NOx排放隨著預(yù)混合率和總當(dāng)量比的增大而略有增大，但總體都處在較低的水平

3、；燃料含氧對碳煙排放的抑制作用十分明顯，在1500r/min的各種負(fù)荷下，直噴正丁醇的煙度排放明顯小于直噴汽油時煙度排放。
　　在RCCI燃燒模式下，為了研究不同預(yù)混合率值和不同的當(dāng)量比對后續(xù)燃燒過程的促進(jìn)作用，采用缸內(nèi)直噴高十六烷值燃料正庚烷，進(jìn)氣道噴射高辛烷值燃料汽油/正丁醇在復(fù)合一定的條件下減少直噴量，利于燃料的混合。研究表明：隨著預(yù)混合率和預(yù)混燃料當(dāng)量比的增大，放熱趨于集中并且不斷提前；缸內(nèi)最高壓力和最高氣體平均溫度也不斷

4、增大；CO和NOx排放出現(xiàn)先增大后減小的現(xiàn)象，煙度排放則不斷降低，在較大的預(yù)混合率條件下，會出現(xiàn)NOx和煙度同時下降的現(xiàn)象。預(yù)混合率較小時增大總當(dāng)量比可使著火時刻推遲，燃燒持續(xù)期增長；直噴燃料噴射時刻的推遲可以顯著降低NOx排放。
　　對比DFSC與RCCI兩種模式發(fā)現(xiàn)：正庚烷當(dāng)量比較小時，RCCI燃燒模式的指示熱效率普遍高于DFSC模式；汽油當(dāng)量比較小時，RCCI的CO與HC排放較低；在相同當(dāng)量比的情況下RCCI的NOx和煙度排