甲醇預(yù)混合氣F-T柴油引燃發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)研究.pdf

1、霧霾天氣的頻繁發(fā)生及我國原油對(duì)外依存度的不斷攀升，使PM和NOX減排及節(jié)能成為現(xiàn)階段我國汽車工業(yè)的首要任務(wù)。汽油預(yù)混合氣柴油引燃燃燒方式解決了傳統(tǒng)汽油機(jī)中汽油的利用效率低的問題，避免了常規(guī)柴油機(jī)PM和NOX排放無法同時(shí)降低的問題，但該燃燒模式存在小負(fù)荷工況HC和CO排放高和大負(fù)荷工況工作粗暴的共性問題。
　　本文采用甲醇形成預(yù)混合氣，以直噴進(jìn)入氣缸的F-T柴油作為引燃燃油實(shí)現(xiàn)了預(yù)混引燃燃燒，利用甲醇汽化潛熱大的特點(diǎn)降低燃燒溫度、抑

2、制NOX生成，甲醇的高辛烷值和F-T柴油的高十六烷值有利于拓展預(yù)混引燃燃燒的上下負(fù)荷界限，而通過改變柴油機(jī)供油提前角實(shí)現(xiàn)的噴油正時(shí)的變化和壓縮比的降低會(huì)對(duì)預(yù)混引燃燃燒過程產(chǎn)生最直接影響。本文通過單缸機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)研究了甲醇占能比、供油提前角和壓縮比等控制參數(shù)對(duì)該燃燒模式燃燒與排放特性的影響，尤其是在改善其小負(fù)荷工況HC和CO排放高和大負(fù)荷工況工作粗暴方面的作用。研究結(jié)果表明，預(yù)混引燃發(fā)動(dòng)機(jī)在大負(fù)荷工況的熱效率較原機(jī)稍高，可以實(shí)現(xiàn)低PM排放，

3、同時(shí)NOX排放較原機(jī)的降幅在30％以上，但小負(fù)荷CO排放、THC排放和HCHO排放遠(yuǎn)高于原機(jī)水平，而供油提前角的改變及壓縮比的降低并不能有效的改善這種情況;預(yù)混引燃燃燒放熱率曲線呈明顯的“雙峰形”，甲醇占能比的增大、壓縮比的降低和供油提前角的改變可以不同程度的改善柴油機(jī)大負(fù)荷工況粗暴燃燒程度、推遲燃燒始點(diǎn)，加快燃燒速度。通過對(duì)預(yù)混引燃發(fā)動(dòng)機(jī)爆發(fā)壓力及其相位的循環(huán)波動(dòng)率分析可知，高甲醇占能比的預(yù)混引燃發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)波動(dòng)較原機(jī)有所改善，供油提

4、前角的減小有利于降低爆發(fā)壓力的循環(huán)波動(dòng)。利用統(tǒng)計(jì)學(xué)理論分析了壓縮比和供油提前角對(duì)預(yù)混引燃發(fā)動(dòng)機(jī)小負(fù)荷工況CO排放、THC排放和HCHO排放及大負(fù)荷最大壓力升高率的影響程度。結(jié)果表明，在選定的工況和因素水平范圍內(nèi)，壓縮比的變化僅對(duì)小負(fù)荷工況的CO排放有高度顯著的影響，即以降低壓縮比或改變供油提前角的方法無法有效改善預(yù)混引燃發(fā)動(dòng)機(jī)的小負(fù)荷工況HC和CO排放和大負(fù)荷工況工作粗暴問題。本文對(duì)解決預(yù)混引燃發(fā)動(dòng)機(jī)共性問題的方法進(jìn)行了探索，為以后對(duì)預(yù)