射流控制壓縮著火預(yù)混合燃燒模擬研究.pdf

1、當(dāng)今社會所面臨的兩大緊迫任務(wù)是節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)。傳統(tǒng)的汽油機(jī)和柴油機(jī)燃燒方式都很難同時降低氮氧化物和碳煙的排放，所以有必要開發(fā)研究新型低排放的燃燒方式。近年來大量研究表明:內(nèi)燃機(jī)預(yù)混合壓燃方式具有低排放高效的特點。但諸多問題阻礙著其商業(yè)化的進(jìn)程。為解決著火相位控制的核心問題，本文提出了正十六烷燃料射流控制壓縮著火（Jet Controlled Compression Ignition，JCCI）方法，其主要原理為:將主燃料在壓縮沖程早

2、期全部噴入缸內(nèi)，形成高質(zhì)量預(yù)混合氣;采用較低壓縮比，保證預(yù)混合氣不會自燃;上止點附近向缸內(nèi)噴入少量正十六烷燃料，射流引燃預(yù)混合氣，主動控制其壓縮著火相位，實現(xiàn)高效低排放的目的。
　　論文以CF186(A)柴油機(jī)為研究對象，利用AVLFire三維CFD軟件模擬研究了早噴柴汽油混合物，并通過少量的正十六烷射流引燃預(yù)混合氣這一過程。結(jié)果表明:
　　(1)JCCI燃燒是可控的低溫預(yù)混合燃燒，噴入缸內(nèi)的正十六烷射流能夠引燃柴汽油預(yù)混合

3、氣，并控制其著火相位。正十六烷與柴汽油混合物的噴射時刻對于缸內(nèi)燃燒有重要影響，在上止點前15℃A噴入正十六烷時，缸內(nèi)著火相位最晚，提前或者延遲噴射，著火相位都將提前。
　　(2)可以實現(xiàn)同時降低NOx排放和碳煙排放，在中低負(fù)荷時，NOx排放降低90％以上，碳煙排放降低6％以上;在較高負(fù)荷時，NOx排放降低75％以上，碳煙排放降低45％以上。隨著廢氣再循環(huán)率的增加，缸內(nèi)著火相位延后，放熱率和缸內(nèi)爆發(fā)壓力峰值降低，缸內(nèi)最高溫度降低，燃