正庚烷/正丁醇混合燃料HCCI燃烧与排放特性的试验研究

发布时间：2022-07-08 16:08

　　日益严峻的资源短缺和环境污染问题迫使着人们不断地去探索更加清洁、高效的新型内燃机燃烧方式,均质压燃（Homogeneous Charge Compression Ignition,HCCI）正是近年来人类在这一探索过程中的一大研究热点。均质压燃综合了传统汽油机和柴油机燃烧方式的各项优点,不仅具有较高的燃烧效率,还能同时降低的PM和NOx排放,且燃料灵活性较好,是一种最具潜力且市场前景广阔的新型燃烧方式。然而均质压燃还面临着燃烧相位难以控制和运行范围窄等难题,这也使得其难以在短时间内得到商业化推广。本文在一台由CT2100Q两缸柴油机改造的HCCI发动机上,以不同混合比的正庚烷/正丁醇混合燃料为试验燃料（正丁醇在混合燃料中的体积比定义为燃料的混合比）,采用进气道燃油喷射的方式,研究了燃料混合比、进气温度、过量空气系数和发动机转速对HCCI燃烧特性、排放特性、发动机性能以及运转范围的影响。试验结果表明,随着正丁醇燃料混合比的增大,低温放热量和高温放热量均有所减少,燃烧相位延迟,燃烧循环变动变大,HC和CO排放有所增多,混合气越稀,这种影响越明显,不同的混合气浓度下均存在着一个最佳的混合比,... 

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 HCCI的研究背景及特点
        1.2.1 HCCI的研究背景
        1.2.2 HCCI的特点
    1.3 HCCI发动机面临的挑战
    1.4 混合燃料HCCI燃烧的研究现状
    1.5 本文主要研究内容
第二章 正庚烷和正丁醇的理化特性及氧化反应机理
    2.1 正庚烷和正丁醇的理化特性
    2.2 正庚烷的氧化反应机理
    2.3 正丁醇的氧化反应机理
    2.4 正庚烷与正丁醇的混合机理
    2.5 本章小结
第三章 试验装置和数据处理
    3.1 HCCI台架试验系统
        3.1.1 试验用发动机
        3.1.2 燃料供给系统
        3.1.3 进排气系统
        3.1.4 数据采集系统
    3.2 试验燃料
    3.3 试验方法
        3.3.1 喷油器标定
        3.3.2 上止点校正
        3.3.3 示功图的测量和处理
    3.4 试验方案
    3.5 数据定义与数据处理
        3.5.1 数据定义
        3.5.2 数据处理
    3.6 本章小结
第四章 正庚烷/正丁醇混合燃料HCCI燃烧与排放特性
    4.1 混合比对正庚烷/正丁醇混合燃料HCCI燃烧与排放特性的影响
        4.1.1 缸内压力和压力升高率
        4.1.2 瞬时放热率
        4.1.3 缸内温度
        4.1.4 燃烧相位
        4.1.5 循环变动
        4.1.6 排放特性
    4.2 进气温度对正庚烷/正丁醇混合燃料HCCI燃烧和排放特性的影响
        4.2.1 缸内压力和压力升高率
        4.2.2 瞬时放热率
        4.2.3 缸内温度
        4.2.4 燃烧相位
        4.2.5 循环变动
        4.2.6 排放特性
    4.3 过量空气系数对正庚烷/正丁醇混合燃料HCCI燃烧与排放特性的影响
        4.3.1 缸内压力和压力升高率
        4.3.2 瞬时放热率
        4.3.3 缸内温度
        4.3.4 燃烧相位
        4.3.5 循环变动
        4.3.6 排放特性
    4.4 发动机转速对正庚烷/正丁醇混合燃料HCCI燃烧与排放特性的影响
        4.4.1 缸内压力和压力升高率
        4.4.2 瞬时放热率和缸内温度
        4.4.3 燃烧相位
        4.4.4 循环变动
        4.4.5 排放特性
    4.5 本章小结
第五章 发动机性能和运转范围
    5.1 平均指示压力与指示热效率
        5.1.1 混合气浓度
        5.1.2 进气温度
    5.2 正庚烷/正丁醇混合燃料HCCI燃烧的运转范围
    5.3 本章小结
总结与展望
    全文总结
    展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3657333