物理、化學(xué)因素對(duì)清潔高效柴油燃燒過程影響的試驗(yàn)研究.pdf

1、在能源和環(huán)境的雙重壓力下，柴油低溫燃燒成為國內(nèi)外的研究焦點(diǎn)。但柴油的物理特性使得低溫燃燒過程中可燃混合氣的制備相當(dāng)困難，提高燃油與空氣的混合速率，改善混合氣的濃度和溫度分層是實(shí)現(xiàn)低溫燃燒過程的根本保障。本文從燃油控制和缸內(nèi)狀態(tài)（溫度、壓力和氧濃度）控制出發(fā)，以清潔高效柴油燃燒過程為研究對(duì)象，通過試驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，開展了各種物理、化學(xué)因素對(duì)柴油燃燒過程的耦合控制機(jī)理研究。 基于間隔調(diào)制多脈沖噴油模式的柴油預(yù)混燃燒試驗(yàn)結(jié)果

2、表明，脈沖間隔時(shí)間、脈沖噴射前后期的油量及其比例、脈沖噴射次數(shù)和噴油定時(shí)是控制柴油預(yù)混燃燒過程的關(guān)鍵參數(shù)。優(yōu)化的噴油定時(shí)、脈沖間隔時(shí)間、脈沖油量及其比例以及噴射次數(shù)能顯著改善脈沖燃油與空氣的混合過程，降低未燃油滴損失率，控制缸內(nèi)混合氣的濃度和溫度分層，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)混燃燒過程著火和放熱速率的有效控制。基于間隔調(diào)制多脈沖噴油模式的“分子重整”型復(fù)合燃燒概念能在保持低排放和低燃燒噪聲的同時(shí)進(jìn)一步完善燃燒過程，提高燃燒效率和熱效率。 預(yù)

3、混噴油模式、噴油壓力、主噴定時(shí)、后噴噴油策略及進(jìn)氣壓力等物理因素的優(yōu)化能進(jìn)一步促進(jìn)“分子重整”型復(fù)合燃燒過程燃油與空氣的混合，改善燃燒過程，在較高負(fù)荷下實(shí)現(xiàn)了具有達(dá)到國Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)潛力的低NOx和碳煙排放清潔燃燒過程。 可變氣門技術(shù)能明顯降低缸內(nèi)的溫度和壓力，進(jìn)而對(duì)“分子重整”型復(fù)合燃燒過程中的預(yù)混、主噴以及后噴燃油的燃燒放熱過程產(chǎn)生“鏈”式影響。在優(yōu)化的氣門關(guān)閉定時(shí)下，可變氣門技術(shù)與復(fù)合燃燒過程的耦合在保持較高的IMEP和指示熱

4、效率的前提下實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)的NOx-碳煙折中排放。 進(jìn)氣壓力、可變氣門技術(shù)、噴油策略及EGR的相互優(yōu)化耦合能有效的改變高負(fù)荷時(shí)缸內(nèi)的溫度、壓力和氧濃度狀態(tài)，進(jìn)而對(duì)燃油與空氣的混合及燃燒放熱過程產(chǎn)生巨大的影響。在氣門關(guān)閉定時(shí)大幅度推遲，高進(jìn)氣壓力保證足夠的進(jìn)氣氧量的基礎(chǔ)上，在優(yōu)化的主噴定時(shí)下，引入少量EGR就能同時(shí)實(shí)現(xiàn)NOx和碳煙排放的大幅度下降，此時(shí)的IMEP和指示熱效率也分別保持在較高的水平，基本實(shí)現(xiàn)了高負(fù)荷下清潔高效的柴油燃燒過