基于多脈沖復合噴射控制的柴油HCCI燃燒過程的研究.pdf

1、均質壓燃著火(HCCI)燃燒概念給出了實現(xiàn)內燃機高效、低污染燃燒的新途徑,是目前國際內燃機界的研究熱點.尚有大量難點需要突破.對柴油HCCI燃燒過程而言,混合氣形成過程和自燃著火過程的控制機理和技術是其中的關鍵.該文提出了一種全新的可控預混燃燒與稀擴散燃燒相結合的柴油機MULINBUMP-HCCI復合燃燒概念和技術,實現(xiàn)了對柴油均質壓燃著火過程中預混速率、自燃著火速率和燃燒速率的控制,顯著擴展了HCCI發(fā)動機負荷范圍,初步實現(xiàn)了在較高熱

2、效率下,同時大幅度降低NOx和碳煙排放的目標.在小負荷時NOx排放只有11ppm,中等負荷(IMEP=0.93MPa)時NOx排放小于220ppm,煙度則不高于0.5BSU.該文創(chuàng)新提出并開發(fā)了多脈沖復合噴射控制系統(tǒng).通過在壓縮沖程早期開始多脈沖噴射,控制預混合氣的形成過程,可有效防止燃料在缸壁的粘附.通過控制混合氣的溫度和濃度分層,控制預混燃燒過程的自燃著火速率、燃燒相位、放熱率,從而在低負荷實現(xiàn)低污染的可控預混燃燒(CPCCI)方式

3、.該研究范圍內,為了解決CPCCI模式下HC和CO排放較高的問題,解決燃燒效率和熱效率下降的問題,解決擴展負荷范圍的問題,提出了CPCCI燃燒與稀擴散燃燒相結合的復合燃燒模式.在復合燃燒模式下,主噴燃油的稀擴散燃燒對預混燃燒階段形成的HC和CO具有觸發(fā)進一步燃燒的作用,從而改善了燃燒效率,顯著擴展了HCCI發(fā)動機負荷范圍.該文通過對復合燃燒放熱過程的分析,提出了控制和利用分布式放熱模式以實現(xiàn)高效低污染的新觀點,并利用多脈沖噴射參數(shù)實現(xiàn)了