添加劑（DTBP）改善均質(zhì)充量壓燃（HCCI）著火的數(shù)值模擬與試驗研究.pdf

1、HCCI由于具有較高熱效率、低NOx和PM排放等優(yōu)點受到人們的關(guān)注，但是如何控制著火時刻，拓寬運行工況范圍仍是目前的難點。 本文首先在一臺經(jīng)過改造的四缸柴油機的第四缸進行HCCI燃燒特性和添加劑對HCCI發(fā)動機著火影響的試驗研究。結(jié)果表明：在HCCI發(fā)動機燃燒穩(wěn)定工況下，沒有添加劑的基礎(chǔ)燃料PRF90(90％異辛烷與10％正庚烷安體積比混合，)著火滯后，燃燒放熱率峰值低。在燃料中加入添加劑DTBP可以改善HCCI燃燒，使得燃燒提

2、前，放熱率峰值增大。 為了進一步分析HCCI燃燒過程，本文隨后利用CHEMKIN軟件結(jié)合PRF和DTBP詳細的化學反應(yīng)動力學機理，應(yīng)用HCCI單區(qū)燃燒模型對添加劑過氧化二叔丁基(DTBP)改善HCCI著火的能力進行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明：混有添加劑(DTBP)的基礎(chǔ)燃料能夠有效地改善HCCI著火，隨著DTBP質(zhì)量分數(shù)的增加，著火明顯提前，但過多的添加劑不利于發(fā)動機正常工作。 同時燃燒過程具有兩階段放熱特性，由低溫反應(yīng)和高溫

3、反應(yīng)組成。碳氫燃料脫氫產(chǎn)物的兩次加氧反應(yīng)是低溫反應(yīng)發(fā)生的關(guān)鍵，H<,2>O<,2>是低溫反應(yīng)階段重要產(chǎn)物，其分解是控制高溫階段的重要基元反應(yīng)，也是OH·的主要來源。DTBP能夠在低溫下快速分解，生成CH<,3>·與氧氣反應(yīng)生成OH·進而導致燃料的快速消耗，說明CH<,3>·自由基對促進低負荷著火起著關(guān)鍵的作用。 隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速提高，添加劑質(zhì)量分數(shù)應(yīng)增加，以避免失火。發(fā)動機運行參數(shù)對HCCI燃燒起到顯著影響，提高進氣溫度、進氣壓力