喷射策略对电控二甲醚发动机燃烧的影响

发布时间：2017-11-02 15:33

  本文关键词：喷射策略对电控二甲醚发动机燃烧的影响

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【摘要】：面对日益严峻的能源环境问题和逐渐严苛的排放法规,二甲醚作为一种非常有潜力的新型二次能源而受到国内外专家和学者的重视。本文针对二甲醚特殊的理化特性,研制了电控共轨二甲醚发动机,建立了电控二甲醚发动机燃烧和排放测试系统。本文研究了在EGR下改变喷射策略对电控共轨二甲醚发动机燃烧和排放性能的影响。本文研究了不同负荷下喷射定时对电控二甲醚发动机燃烧的影响。研究表明:随着喷射时刻的推迟,缸内压力、放热率、温度峰值下降,峰值相位后移,燃烧重心后移,燃料消耗率先减小后增大,NOx排放逐渐减少,而CO排放增加,HC排放维持在一个较低水平,碳烟排放保持为零。本文研究了不同EGR率下预喷时刻对电控二甲醚发动机燃烧的影响。研究表明:随着预喷时刻提前,缸内燃烧放热模式由CIDI传统燃烧模式向HCCI-DI复合燃烧模式转变,发动机最大压力升高率减小,NOx排放迅速减少,但降幅逐渐减小,HC和CO排放增加,增幅逐渐增大,燃料消耗率有略微的增加而后基本保持不变。EGR对燃烧模式的影响不大,能够有效地减小燃烧过程中的爆发压力,并降低NOx的排放。本文研究了不同EGR率下预喷量对电控二甲醚发动机燃烧的影响。研究表明:随着预喷量的增加,电控二甲醚发动机缸内燃烧放热模式由CIDI向HCCI-DI复合燃烧模式变化,扩散燃烧放热峰值减小,缸内压力峰值逐渐增大,最大压力升高率先减小后增大,燃料消耗率逐渐增加,NOx排放变化不明显,而HC和CO排放迅速增加。压力峰值成为限制预喷量进一步增大的因素。预喷时EGR能减小缸内压力峰值,减少HC和CO排放,且效果随着预喷量增大而变强。较小的预喷量有利于提高发动机性能和排放性能。本文研究了不同EGR率下轨压对电控二甲醚发动机采用预喷后的燃烧的影响。研究表明:随着轨压增大,HCCI-DI低温放热减弱,扩散燃烧增强,且缸内温度峰值增大,压力峰值基本不变,缸内最大压力升高率先基本保持不变后迅速增加,燃料消耗率变化不明显,NOx排放逐渐变大,而HC和CO排放均减少。预喷时应不宜采用过高的轨压,否则会使发动机工作粗暴程度增大。EGR使燃烧放热峰值略微地减小,压力峰值减小,同时降低NOx、HC和CO排放。
【关键词】：喷射策略 电控二甲醚发动机 排放 燃烧 废气再循环
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK46
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 符号和缩写9-10
• 第一章 绪论10-24
• 1.1 引言10-12
• 1.2 柴油机含氧代用燃料及其研究现状12-17
• 1.3 二甲醚发动机燃烧研究现状17-20
• 1.4 柴油机燃料喷射控制技术研究现状20-22
• 1.5 本文主要研究内容22-24
• 第二章 电控二甲醚发动机燃烧试验系统与方法24-42
• 2.1 引言24
• 2.2 试验燃料及燃料供给系统24-26
• 2.3 试验系统26-35
• 2.3.1 试验发动机26-27
• 2.3.2 试验系统和仪器设备27-34
• 2.3.3 EGR系统的设计34-35
• 2.4 试验方法与过程35-37
• 2.5 主要喷射和燃烧参数的定义37
• 2.6 电控二甲醚发动机性能与排放测试37-39
• 2.7 本章小结39-42
• 第三章 喷射定时对电控二甲醚发动机燃烧的影响42-50
• 3.1 引言42
• 3.2 喷射定时对燃烧的影响42-45
• 3.3 喷射定时对排放的影响45-47
• 3.4 喷射定时对燃料消耗率的影响47-48
• 3.5 本章小结48-50
• 第四章 预喷对电控二甲醚发动机燃烧的影响50-74
• 4.1 引言50
• 4.2 预喷时刻对燃烧的影响50-59
• 4.2.1 预喷时刻对燃烧特性的影响50-55
• 4.2.2 预喷时刻对排放特性的影响55-58
• 4.2.3 预喷时刻对燃料消耗率的影响58-59
• 4.3 预喷量对燃烧的影响59-66
• 4.3.1 预喷量对燃烧特性的影响59-64
• 4.3.2 预喷量对排放特性的影响64-65
• 4.3.3 预喷量对燃料消耗率的影响65-66
• 4.4 轨压对燃烧的影响66-72
• 4.4.1 轨压对燃烧特性的影响66-70
• 4.4.2 轨压对排放特性的影响70-72
• 4.4.3 轨压对燃料消耗率的影响72
• 4.5 本章小结72-74
• 第五章 全文总结与展望74-76
• 5.1 全文总结74-75
• 5.2 展望75-76
• 参考文献76-81
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文81-82
• 致谢82-84

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本文编号：1132153