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内燃机工程 2003年第5期24卷 14-17页

作者：张纪鹏高越孙志军李丽李威吉林大学汽车学院长春130025 吉林建工学院河北农大水产学院

由少量柴油引燃均匀天然气混合气,该种燃烧接近均质压燃燃烧过程,故可认为是准均质压燃过程。在发动机的最大扭矩转速下负荷特性的燃烧过程及排放物生成规律如何发展变化、具有何种特点,通过发动机缸内分析以及相应工况的排放测试,对发... 详细信息

由少量柴油引燃均匀天然气混合气,该种燃烧接近均质压燃燃烧过程,故可认为是准均质压燃过程。在发动机的最大扭矩转速下负荷特性的燃烧过程及排放物生成规律如何发展变化、具有何种特点,通过发动机缸内分析以及相应工况的排放测试,对发动机的各工况燃烧特性及对排放物生成的影响进行了研究。

关键词：内燃机准均质压燃最大扭矩排放

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惰性气体对准均质压燃燃烧过程的影响

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内燃机学报 2003年第4期21卷 205-210页

作者：姚春德居钰生刘增勇高昌卿天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072

在一台可视化发动机上,通过在进气中加入惰性气体的方法来控制柴油引燃天然气的燃烧过程。实验结果表明:进气中加入惰性气体使着火点位置向燃烧室壁面推移,着火点数量增加,着火时间推迟,燃烧速度降低,有效地降低了缸内燃烧最高压力及燃... 详细信息

在一台可视化发动机上,通过在进气中加入惰性气体的方法来控制柴油引燃天然气的燃烧过程。实验结果表明:进气中加入惰性气体使着火点位置向燃烧室壁面推移,着火点数量增加,着火时间推迟,燃烧速度降低,有效地降低了缸内燃烧最高压力及燃烧压力升高速率,CO2的影响大于N2的影响。

关键词：惰性气体准均质压燃天然气双燃料发动机柴油燃烧过程

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CO_2进气道和缸内喷射对柴油准HCCI燃烧的影响

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燃烧科学与技术 2009年第2期15卷 177-181页

作者：曲栓邓康耀石磊崔毅上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室上海200240

通过开发的气体喷射系统,研究并对比了进气道和缸内喷射CO2对准均质压燃燃烧排放的影响.准HCC I燃烧由两段喷油实现.结果表明:随着缸内和进气道CO2循环喷射量的增大,缸内最高平均温度降低,燃烧相位推迟,最大压力升高率变化不大;NOx排放... 详细信息

通过开发的气体喷射系统,研究并对比了进气道和缸内喷射CO2对准均质压燃燃烧排放的影响.准HCC I燃烧由两段喷油实现.结果表明:随着缸内和进气道CO2循环喷射量的增大,缸内最高平均温度降低,燃烧相位推迟,最大压力升高率变化不大;NOx排放减小,HC和CO排放增大.等CO2喷射量下,NOx随着缸内CO2喷射始点的提前而减小;缸内喷射的HC和CO排放较进气道喷射的大.随着CO2循环喷射量的增大,进气道喷射的烟度开始变化不大,然后急剧上升;而缸内喷射的烟度变化不大.

关键词：准均质压燃气体喷射系统 CO2 循环喷射量

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双燃料发动机引燃柴油自燃规律的试验研究

双燃料发动机引燃柴油自燃规律的试验研究

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作者：赵中祥吉林大学

学位级别：硕士

传统柴油/天然气双燃料发动机在中低负荷,特别是在低负荷运行时,HC排放高,且热效率较低。其中,柴油分层压缩燃烧导致着火源过少以及着火源分布范围过窄是重要原因之一。为此,在一台柴油/天然气双燃料发动机上,试验研究了喷油时刻及压力... 详细信息

传统柴油/天然气双燃料发动机在中低负荷,特别是在低负荷运行时,HC排放高,且热效率较低。其中,柴油分层压缩燃烧导致着火源过少以及着火源分布范围过窄是重要原因之一。为此,在一台柴油/天然气双燃料发动机上,试验研究了喷油时刻及压力对引燃柴油自燃规律以及对后续天然气燃烧的影响,并提出适用于双燃料发动机中低负荷下的着火模式。本文首先进行了柴油/天然气双燃料发动机不同喷油时刻下着火、燃烧以及排放特性研究。研究发现:喷油时刻可以有效的控制引燃柴油着火模式,进而控制发动机燃烧模式。在传统喷油时刻下,引燃柴油属于传统分层压缩燃烧着火模式,此时发动机为传统双燃料发动机燃烧模式,放热率曲线显示出明显的“双峰”特点。根据天然气能量替代率的大小(85%、90%和95%),第一放热率峰值(The First Peak of Heat Release Rate,PHRR1)分别出现在燃烧15%、10%和5%累积放热量时对应的曲轴转角(CA15、CA10和CA5)附近。大幅度提前喷油可以实现引燃柴油准均质混合压缩燃烧(Quasi-Homogeneous Charge Compression Ignition,QHCCI),柴油着火并不是发生在燃油喷雾的某一有限区域内,而是广泛的分布在整个燃烧室内,放热率曲线显示出“单峰”的特点,且PHRR1出现在燃烧50%累积放热量时对应的曲轴转角(CA50)附近。在低负荷下,随着替代率增加,引燃柴油着火模式开始转变时的喷油提前角变小,说明增加替代率可以加快着火模式的转变过程,这是因为随着替代率增加,柴油量减少,且柴油着火延迟期延长,从而促进了油气混合进程。在中等负荷下,受到缸压和压力升高率峰值的限制,在85%和90%替代率下无法利用大幅度提前喷油实现QHCCI着火模式,而在95%替代率下可以实现这种着火模式。在不同引燃柴油着火模式下,随着喷油时刻提前,缸内压力、缸内温度、放热率、燃烧始点、燃烧重心、THC、CO和NOx排放显示出完全不同的变化规律。在QHCCI着火模式下,柴油的着火过程对喷油时刻非常敏感,当喷油时刻过于提前时,会产生燃油“湿壁”现象,柴油燃烧恶化,进而造成天然气燃烧恶化,燃烧循环变动、THC和CO排放升高,热效率降低。因此,在利用大幅度提前喷油实现引燃柴油QHCCI着火模式的过程中需要严格控制喷油时刻。总体来说,当发动机稳定着火时,在QHCCI着火模式下可以同时得到较高的热效率和较低的排放。A25工况85%替代率下,当喷油时刻为45°BTDC时,热效率达到36.0%,THC、CO和NOx排放分别为1790、374和45 ppm,纯柴油模式下发动机热效率为38.3%,THC、CO和NOx排放分别为28、73和713 ppm。而在A50工况95%替代率下,当喷油时刻为32.5°BTDC时,热效率达到38.1%,THC、CO和NOx排放分别为1016、113和633 ppm,纯柴油模式下发动机热效率为39.9%,THC、CO和NOx排放分别为64、102和776 ppm。本文展开了不同喷油时刻下喷油压力对双燃料发动机着火、燃烧和排放影响的试验研究。结果表明:喷油压力是影响柴油/天然气双燃料发动机引燃柴油自燃规律的重要参数。随着喷油压力增加,柴油由传统压缩燃烧开始向准均质压燃转变时的喷油提前角变小,说明提高喷油压力能够有效促进引燃柴油着火模式的转变进程,并最终导致最大喷油提前角变小。在传统压缩燃烧着火模式下,增加喷油压力是改善发动机中低负荷燃烧过程的有效手段之一。随着喷油压力增加,PHRR1、第二放热率峰值(The Second Peak of Heat Release Rate,PHRR2)以及热效率升高,燃烧循环变动、THC以及CO排放降低,但是会造成缸内压力、温度、压力升高率以及NOx排放升高。另外,当喷油压力达到某一定值,继续增加喷油压力对发动机性能的影响力度减弱。在QHCCI着火模式下增加喷油压力,会导致燃油“湿壁”的提前发生,会使柴油着火过程恶化,热效率迅速下降,THC和CO排放上升。在保证发动机稳定着火的情况下,由于大幅度提前喷油为油气混合提供了充足的时间准备,而不再过多的依赖于喷油压力,燃烧循环变动、热效率、THC和CO排放随喷油压力增加变化较小。因此,在QHCCI着火模式下,宜使用较低的喷油压力以降低燃油喷射成本。

关键词：柴油/天然气双燃料发动机自燃规律准均质压燃喷油时刻喷油压力

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