正戊醇/正庚烷HCCI发动机燃烧与排放研究
发布时间：2023-04-05 14:59
均质充量压缩燃烧(Homogeneous Charge Compression Ignition,HCCI),已经被公认为是一种具有广阔潜力的燃烧方式。尽管HCCI燃烧方式具有众多优点,但是最关键的挑战在于HCCI存在着火时刻不能准确控制和运行范围过于狭窄等主要难题。大量研究表明这主要是由于HCCI的燃烧过程主要受化学反应动力学控制,因此深入研究燃料特性及燃烧模式对于改善HCCI的燃烧十分必要。针对以上难点,通过进气道喷射(Pipe Injection,PI)与缸内直喷(Direct Injection,DI)相结合,并对直喷压力、直喷时刻、燃料物理和化学特性以及燃料组分比例等综合优化设计,进而改善HCCI的燃烧性能并拓展其运行范围。本课题的研究,一方面使复合HCCI的研究更加丰富和深入;另一方面,为HCCI发动机实现高效清洁的燃烧有着重要的指导意义和应用价值。本文首先以正戊醇为燃料,研究进气温度Tin、燃料当量比Φt、转速n对正戊醇PI HCCI燃烧特性、排放特性及发动机性能的影响。试验结果表明,随着进气温度的不断升高,峰值缸内压力、峰值放热率、峰值缸内温度都明显增大,它们对应的曲轴...
【文章页数】：149 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.1.1 能源短缺
1.1.2 汽车保有量增长和环境问题
1.2 汽车尾气排放生成机理
1.3 HCCI燃烧的发展
1.4 生物质燃料的应用
1.5 研究课题的提出和研究内容
1.5.1 本课题的提出
1.5.2 本文主要研究内容
第二章 试验装置和数据处理
2.1 试验发动机系统
2.1.1 进、排气系统的改造
2.1.2 燃料供给系统的改造
2.2 试验燃料
2.2.1 正庚烷与正戊醇的理化特性
2.2.2 正庚烷的氧化反应机理
2.2.3 正戊醇的氧化反应机理
2.3 试验设备
2.4 试验设计与实施方法
2.4.1 喷油器的标定
2.4.2 上止点的标定
2.4.3 试验准备
2.4.4 示功图的测量与处理
2.5 参数定义与数据处理
2.5.1 参数定义
2.5.2 数据处理
2.6 本章小结
第三章 正戊醇PI HCCI燃烧与排放特性
3.1 进气温度的影响
3.1.1 进气温度对燃烧特性的影响
3.1.2 进气温度对排放特性的影响
3.1.3 进气温度对发动机性能的影响
3.2 当量比的影响
3.2.1 当量比对燃烧特性的影响
3.2.2 当量比对排放特性的影响
3.2.3 当量比对发动机性能的影响
3.3 转速的影响
3.3.1 转速对燃烧特性的影响
3.3.2 转速对排放特性的影响
3.3.3 转速对发动机性能的影响
3.4 正戊醇PI HCCI的运行范围
3.5 本章小结
第四章 正戊醇PI/正庚烷DI复合HCCI燃烧与排放特性
4.1 直喷压力的影响
4.1.1 直喷压力对燃烧特性的影响
4.1.2 直喷压力对排放特性的影响
4.1.3 直喷压力对发动机性能的影响
4.2 预喷能量比的影响
4.2.1 预喷能量比对燃烧特性的影响
4.2.2 预喷能量比对排放特性的影响
4.2.3 预喷能量比对发动机性能的影响
4.3 直喷时刻的影响
4.3.1 直喷时刻对燃烧特性的影响
4.3.2 直喷时刻对排放特性的影响
4.3.3 直喷时刻对发动机性能的影响
4.4 总当量比的影响
4.4.1 总当量比对燃烧特性的影响
4.4.2 总当量比对排放特性的影响
4.4.3 总当量比对发动机性能的影响
4.5 预混当量比的影响
4.5.1 预混当量比对燃烧特性的影响
4.5.2 预混当量比对排放特性的影响
4.5.3 预混当量比对发动机性能的影响
4.6 直喷当量比的影响
4.6.1 直喷当量比对燃烧特性的影响
4.6.2 直喷当量比对排放特性的影响
4.6.3 直喷当量比对发动机性能的影响
4.7 进气温度的影响
4.7.1 进气温度对燃烧特性的影响
4.7.2 进气温度对排放特性的影响
4.7.3 进气温度对发动机性能的影响
4.8 运行范围的比较
4.9 本章小结
第五章 正庚烷PI/正戊醇DI复合HCCI燃烧与排放特性
5.1 总当量比的影响
5.1.1 总当量比对燃烧特性的影响
5.1.2 总当量比对排放特性的影响
5.1.3 总当量比对发动机性能的影响
5.2 预喷能量比的影响
5.2.1 预喷能量比对燃烧特性的影响
5.2.2 预喷能量比对排放特性的影响
5.2.3 预喷能量比对发动机性能的影响
5.3 直喷时刻的影响
5.3.1 直喷时刻对燃烧特性的影响
5.3.2 直喷时刻对排放特性的影响
5.3.3 直喷时刻对发动机性能的影响
5.4 正庚烷PI/正戊醇DI复合HCCI与正戊醇PI HCCI对比
5.4.1 燃烧的对比
5.4.2 排放的对比
5.4.3 发动机性能的对比
5.5 本章小结
第六章 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
本文编号：3783620
【文章页数】：149 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.1.1 能源短缺
1.1.2 汽车保有量增长和环境问题
1.2 汽车尾气排放生成机理
1.3 HCCI燃烧的发展
1.4 生物质燃料的应用
1.5 研究课题的提出和研究内容
1.5.1 本课题的提出
1.5.2 本文主要研究内容
第二章 试验装置和数据处理
2.1 试验发动机系统
2.1.1 进、排气系统的改造
2.1.2 燃料供给系统的改造
2.2 试验燃料
2.2.1 正庚烷与正戊醇的理化特性
2.2.2 正庚烷的氧化反应机理
2.2.3 正戊醇的氧化反应机理
2.3 试验设备
2.4 试验设计与实施方法
2.4.1 喷油器的标定
2.4.2 上止点的标定
2.4.3 试验准备
2.4.4 示功图的测量与处理
2.5 参数定义与数据处理
2.5.1 参数定义
2.5.2 数据处理
2.6 本章小结
第三章 正戊醇PI HCCI燃烧与排放特性
3.1 进气温度的影响
3.1.1 进气温度对燃烧特性的影响
3.1.2 进气温度对排放特性的影响
3.1.3 进气温度对发动机性能的影响
3.2 当量比的影响
3.2.1 当量比对燃烧特性的影响
3.2.2 当量比对排放特性的影响
3.2.3 当量比对发动机性能的影响
3.3 转速的影响
3.3.1 转速对燃烧特性的影响
3.3.2 转速对排放特性的影响
3.3.3 转速对发动机性能的影响
3.4 正戊醇PI HCCI的运行范围
3.5 本章小结
第四章 正戊醇PI/正庚烷DI复合HCCI燃烧与排放特性
4.1 直喷压力的影响
4.1.1 直喷压力对燃烧特性的影响
4.1.2 直喷压力对排放特性的影响
4.1.3 直喷压力对发动机性能的影响
4.2 预喷能量比的影响
4.2.1 预喷能量比对燃烧特性的影响
4.2.2 预喷能量比对排放特性的影响
4.2.3 预喷能量比对发动机性能的影响
4.3 直喷时刻的影响
4.3.1 直喷时刻对燃烧特性的影响
4.3.2 直喷时刻对排放特性的影响
4.3.3 直喷时刻对发动机性能的影响
4.4 总当量比的影响
4.4.1 总当量比对燃烧特性的影响
4.4.2 总当量比对排放特性的影响
4.4.3 总当量比对发动机性能的影响
4.5 预混当量比的影响
4.5.1 预混当量比对燃烧特性的影响
4.5.2 预混当量比对排放特性的影响
4.5.3 预混当量比对发动机性能的影响
4.6 直喷当量比的影响
4.6.1 直喷当量比对燃烧特性的影响
4.6.2 直喷当量比对排放特性的影响
4.6.3 直喷当量比对发动机性能的影响
4.7 进气温度的影响
4.7.1 进气温度对燃烧特性的影响
4.7.2 进气温度对排放特性的影响
4.7.3 进气温度对发动机性能的影响
4.8 运行范围的比较
4.9 本章小结
第五章 正庚烷PI/正戊醇DI复合HCCI燃烧与排放特性
5.1 总当量比的影响
5.1.1 总当量比对燃烧特性的影响
5.1.2 总当量比对排放特性的影响
5.1.3 总当量比对发动机性能的影响
5.2 预喷能量比的影响
5.2.1 预喷能量比对燃烧特性的影响
5.2.2 预喷能量比对排放特性的影响
5.2.3 预喷能量比对发动机性能的影响
5.3 直喷时刻的影响
5.3.1 直喷时刻对燃烧特性的影响
5.3.2 直喷时刻对排放特性的影响
5.3.3 直喷时刻对发动机性能的影响
5.4 正庚烷PI/正戊醇DI复合HCCI与正戊醇PI HCCI对比
5.4.1 燃烧的对比
5.4.2 排放的对比
5.4.3 发动机性能的对比
5.5 本章小结
第六章 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
本文编号：3783620
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