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HCCI发动机燃料着火特性研究

作　者: 晁燕
导　师: 蒋炎坤
学　校: 华中科技大学
专　业: 动力机械及工程
关键词: HCCI 着火控制 NO EGR
分类号: TK407.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 55次
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内容摘要

匀质充量压缩燃烧方式的燃油经济性较高、NOx和碳烟的排放较低。作为一种新的燃烧方式,HCCI发动机受到广泛的青睐,它可以改善点燃式发动机的热效率,也可以降低压燃式发动机的排放。但是,在HCCI发动机应用到实际前,还有许多技术问题需要解决,如HCCI发动机着火点的控制就是其最关键的技术问题之一。而对HCCI燃烧而言,其燃烧过程主要受化学反应动力学控制。为了保证HCCI发动机高效运转,必需使燃料的着火点发生在上止点附近。为此,这里基于单区模型,应用CHEMKIN 4.1研究不同参数对HCCI发动机着火点的影响,包括压缩比、初始温度、初始压力、转速、当量比和EGR等。其中,重点研究了EGR中NO的影响以及低负荷时HCCI燃烧的排放情况。研究结果表明:随着压缩比的增加,着火时刻更接近上止点。当量比相同时,压缩比较大则着火前缸内容积较小,导致缸内燃气浓度很高,从而使得着火提前;随着进气温度升高,着火提前,缸内最高温度也随之升高;随着初始压力的升高,着火提前;随着转速的升高,着火点推迟,这是因为化学反应速率远远低于发动机转速而造成的。如果缸内燃气不足以着火,则随着当量比的继续增加,混合气热容增加,缸内温度进一步降低;如果缸内燃气发生着火,则随着当量比增加,着火点推迟。当压缩比等其他参数一定时,EGR率越大,着火点越靠前。EGR中NO在浓度低于30ppm时,对正庚烷/甲苯混合燃料的燃烧起阻碍作用;当EGR中NO浓度超过30ppm时,则对该燃料的燃烧过程起促进作用。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-23
  1.1 引言  8
  1.2 HCCI 发动机研究概况  8-10
  1.3 HCCI 燃烧模式的优缺点  10-13
  1.4 HCCI 发动机数值模拟研究进展  13-18
  1.5 EGR 中NO 对HCCI 着火过程的影响  18-21
  1.6 主要研究内容  21-23
2 着火点控制方法及计算平台与燃料燃烧反应的分析  23-34
  2.1 着火点的控制方法  23-24
  2.2 计算平台简介  24-31
  2.3 燃料燃烧反应简介  31-33
  2.4 本章小结  33-34
3 HCCI 着火控制研究  34-53
  3.1 概述  34-36
  3.2 压缩比对着火点的影响  36-37
  3.3 进气温度对着火点的影响  37-38
  3.4 进气压力对着火点的影响  38-40
  3.5 转速对着火点的影响  40-41
  3.6 燃空当量比对着火点的影响  41-44
  3.7 辛烷值对HCCI 燃烧过程的影响  44-49
  3.8 EGR 对着火点的影响  49-52
  3.9 本章小结  52-53
4 EGR 中NO 对HCCI 着火过程的影响  53-56
  4.1 研究概况  53
  4.2 研究方法和结果  53-55
  4.3 本章小结  55-56
5 全文总结与展望  56-58
  5.1 总结  56
  5.2 展望  56-58
致谢  58-59
参考文献  59-65
附录  65-66

HCCI发动机燃料着火特性研究

内容摘要

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