学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

拓展汽油HCCI燃烧运行范围的试验研究

作　者: 陈韬
导　师: 赵华；谢辉
学　校: 天津大学
专　业: 动力机械及工程
关键词: 汽油机均质压燃 范围拓展 火花辅助 外部废气再循环 进气增压
分类号: TK417
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 96次
引　用: 8次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


均质压燃可控着火(Homogeneous Charge Compression Ignition,HCCI)汽油机因可以同时改善燃油经济性和降低氮氧化合物的排放水平因而受到了内燃机研究领域的广泛关注和深入探讨。但是HCCI还存在着运行工况范围狭窄的问题。为拓展HCCI燃烧运行范围,充分利用HCCI燃烧的优势,本文在装有进排气门定时和升程连续可变机构(4-Variable Valve Actuating System,4VVAS)的单缸试验发动机上,通过深入研究基于内部废气重压缩策略的HCCI工况边界区域的特征,找出限制HCCI燃烧运行范围的因素。系统研究了火花辅助点火、外部废气再循环和进气增压三种常用控制手段,对拓展HCCI运行范围的作用。研究结果表明:火花辅助点火HCCI燃烧模式,可以在一定程度上增加燃烧持续期,避免了发生爆震的倾向,使得HCCI发动机的负荷边界向大负荷方向平均拓展0.6 bar左右,并在一定程度上改善了CO和HC的排放。通过在基于内部废气重压缩的HCCI燃烧中引入外部废气循环,可以推迟着火时刻,增长燃烧持续期,可以有效避免爆震的现象,改善NOx排放。外部废气循环可以突破原来限制HCCI燃烧的爆震界限,使得HCCI燃烧的负荷范围平均拓展0.8 bar左右。燃烧负荷的进一步拓展受到失火的限制。使用进气增压的方式,可以使相同废气率下的HCCI运行负荷扩大,但是新鲜充量增多后,缸内废气不足以控制放热速度,因而爆震限制了HCCI燃烧负荷的进一步拓展。

全文目录


摘要  2-3
ABSTRACT  3-6
第一章 绪论  6-18
  1.1 引言  6-9
  1.2 HCCI燃烧模式的特点及及其自身面临的挑战  9-11
  1.3 汽油机HCCI着火燃烧的控制  11-15
  1.4 HCCI燃烧模式运行范围的进展  15-16
  1.5 本课题的引出及其研究方法  16
  1.6 本课题的研究意义及内容  16-18
第二章 汽油机HCCI试验装置及测控系统  18-29
  2.1 4VVAS-HCCI发动机试验装置  18-23
    2.1.1 Ricardo单缸试验发动机试验台架  18-20
    2.1.2 4VVAS全可变气门机构  20-22
    2.1.3 4VVAS全可变气门机构控制特点  22-23
    2.1.4 发动机分布式控制系统  23
  2.2 发动机进气增压模拟系统和外部废气再循环系统  23-24
  2.3 4VVAS-HCCI发动机燃烧实时分析系统  24-29
    2.3.1 燃烧实时分析系统简介  24-25
    2.3.2 重要的燃烧参数的定义和计算方法  25-29
第三章 4VVAS-HCCI发动机燃烧特征及其运行范围限制因素研究  29-38
  3.1 4VVAS-HCCI发动机的燃烧特性  29-34
    3.1.1 试验操作过程和条件  29
    3.1.2 4VVAS-HCCI发动机的燃烧过程分析  29-34
  3.2 HCCI发动机的爆震和爆震边界的界定  34-36
  3.3 4VVAS-HCCI发动机的运行范围限制因素分析  36-38
第四章 火花辅助点火拓展HCCI运行范围的研究  38-48
  4.1 火花对HCCI发动机燃烧的影响  38-41
  4.2 火花辅助HCCI燃烧模式的燃烧特性  41-46
    4.2.1 火花辅助HCCI燃烧模式的特点  41-42
    4.2.2 火花辅助HCCI燃烧模式放热特征  42-43
    4.2.3 火花辅助HCCI燃烧模式的燃烧性能  43-46
  4.3 火花辅助点火拓展HCCI运行范围的效果  46-48
第五章 外部废气再循环及增压拓展HCCI运行范围的研究  48-58
  5.1 外部废气对HCCI发动机燃烧性能的影响  48-55
    5.1.1 相同气门参数下，外部废气对HCCI发动机燃烧过程的影响  48-51
    5.1.2 相同负荷下，外部废气对HCCI发动机燃烧过程的影响  51-53
    5.1.3 外部废气对HCCI燃烧运行范围的拓展  53-55
  5.2 进气增压对HCCI发动机燃烧性能的影响  55-58
    5.2.1 相同残余废气率下，低进气增压对燃烧过程的影响  55-56
    5.2.2 进气增压对4VVAS-HCCI燃烧运行范围的拓展  56-58
第六章 全文总结和展望  58-60
  6.1 全文总结  58-59
  6.2 未来工作的展望  59-60
参考文献  60-64
发表论文和参加科研情况说明  64-65
致谢  65

相似论文

  1. 基于可变气门机构的HCCI汽油机缸内流场和物质分布特性的仿真研究,TK411
  2. 当前篆刻创作取法范围拓展的综合分析,J292.4
  3. 行政处罚听证的适用范围研究,D922.1
  4. LC1P70FA垂直轴小型汽油机起动拉力的研究,TK417
  5. 基于模型的进气道喷射汽油机空燃比控制的研究,TK417
  6. 改善汽油机起动暖机过程的试验与仿真研究,TK417
  7. 小型电喷汽油机集成式ECU的开发及其仿真系统的研究,TK417
  8. 汽油机油膜动态效应及瞬态空燃比控制的研究,TK417
  9. 直喷式涡轮增压汽油机工作过程分析及匹配研究,TK417
  10. 汽油机点火提前角及电子节气门控制仿真研究,TK417
  11. 内燃机中的新型点火方式—微波点火,TK417
  12. 缸内直喷汽油机综合控制试验装置的研制,TK417
  13. 基于进气门早关的无节气门汽油机泵气损失的研究,TK417
  14. 汽油机SI-HCCI混合燃烧的仿真研究,TK417
  15. 可变气门驱动直喷汽油机缸内气流运动及燃油雾化混合的试验研究,TK417
  16. 直喷汽油机喷油器喷雾定容测试系统的研究,TK417.4
  17. GDI发动机冷起动控制策略研究,TK417
  18. 电喷汽油机可变进气歧管和可变配气正时的研究,TK417
  19. 汽油机排气中芳香烃生成机理的实验研究,TK417
  20. 汽油机平均值模型的建立及试验研究,TK417
  21. 三元催化转化器快速老化试验系统的开发,TK417

中图分类: > 工业技术 > 能源与动力工程 > 内燃机 > 汽油机 > 运行、试验
© 2012 www.xueweilunwen.com