改善HCCI著火和抗爆性能的燃油添加劑的基礎研究.pdf

1、20世紀70年代后期，Onishi提出了一種新型的燃燒方式——均質預混合壓燃(Homogeneouschargecompressionignition，HCCI)，由于HCCI燃燒在內燃機節(jié)能和降低排放方面的巨大潛力，在20世紀90年代后期，它引起了全世界內燃機界的高度關注，認為是滿足未來嚴格排放法規(guī)的重要技術手段，是內燃機燃燒技術的重大進步。但是HCCI燃燒著火點難于控制，易失火或爆震。 本論文根據(jù)燃燒化學和燃油添加劑在燃燒中

2、分解產(chǎn)生的物種和自由基，研究利用添加劑改善HCCI發(fā)動機低負荷易于失火的理論基礎和技術路線，同時研究HCCI低負荷著火機理，尋找改善低負荷著火的自由基，篩選優(yōu)化能產(chǎn)生該自由基的添加劑，以及設計添加劑的化學結構，合成更有效的添加劑。此外，我們設計了質譜為檢測器的燃油(含過氧化物添加劑)的均相受熱燃燒(分解)實驗，實驗結果表明：過氧化物類添加劑能有效改善燃料著火能力，添加劑起作用的有效溫度范圍為500K～900K。實驗結果與發(fā)動機試驗結果有

3、很好的一致性，表明我們設計的實驗是研究和篩選HCCI燃料添加劑的一個簡便可靠的方法，為今后這一領域的研究提供了一個快速和有力的工具。 進一步研究了燃油添加劑的作用機理，選擇不同類型的過氧化物添加劑和同一類型不同結構單元的過氧化物添加劑進行均相受熱燃燒實驗，結果表明，改善著火能力的大小與活性自由基的數(shù)量和自由基的種類有關，甲基自由基和乙基自由基等活性自由基是改善HCCI發(fā)動機低負荷著火的關鍵組份，其數(shù)量與改善著火能力成正比。