准均质充气压缩点燃(QHCCI)燃烧系统的模拟研究

建立了一个准维数学模型 ,将扩散燃烧和火焰传播燃烧同时分别加以计算 ,并有机结合 ,对准均质充气压缩点燃 (QHCCI)燃烧系统进行了数学模拟。利用模型和试验结果 ,对 QHCCI燃烧系统的工作机理进行了研究。研究结果表明 ,少量汽油被引燃柴油卷吸进入喷雾区 ,增加了扩散燃烧的燃油质量 ;当预混合气开始燃烧后 ,扩散燃烧并没有结束 ;一般地 ,QHCCI燃烧系统的燃烧放热率曲线具有特殊的“双峰”

空燃比对准均质充量压缩点燃天然气发动机低负荷排放性能的影响

通过采用进气节流改变空气/天然气过量空气系统a,实验研究了a对准均质充量压缩点燃(QHCCI)天然气发动机的低负荷排放性能的影响。研究结果表明:在低负荷工况下,a太小,将会导致NOx排放增加,热效率下降;a过大,将会导致HC、CO排放的增加。通过对a进行优化控制,大大降低了低负荷工况下HC和CO排放。

准均质充气压缩点燃系统燃烧特性研究

准均质充气压缩点燃 (QHCCI)燃烧系统是在柴油机上实现稀薄预混合气燃烧的有效方法 ,建立了一个燃烧过程准维数学模型 ,结合试验结果 ,对 QHCCI系统的燃烧特性进行了研究。内容包括引燃柴油喷射定时对系统燃烧性能的影响 ,引燃柴油喷射量对系统的影响 ,以及发动机工作粗暴的特性。模拟结果与试验结果一致 ,并发现QHCCI燃烧系统的放热律曲线一般呈双峰 ,引起爆震的原因主要是引燃柴油喷射量大或喷射早造成上止点附近的大量剧烈燃烧造成的。

柴油/汽油双燃料准均质燃烧过程及其降低有害排放物的潜力

常规柴油机受扩散燃烧过程控制,由于存在局部高温和局部浓混合气,NOx和微粒排放较高。为了解决这一问题,提出了用柴油/汽油双燃料方式实现准均质燃烧过程(QHCCI)的方案。将一台自然吸气的N485柴油机通过增加一套自行开发的汽油多点喷射系统,改造成实验样机。实验研究表明,这种燃烧方式保留了柴油机良好的燃油经济性,与原机相比,HC、CO排放高,而NOx与微粒排放具有在自然吸气条件下实现欧洲Ⅱ标准的潜力。

柴油引燃预混合天然气实现准均质压燃着火燃烧方式的理论研究

通过重新构建引燃油着火模型和双燃料燃烧模型,对在不同当量比情况下,引燃油雾化、蒸发与着火的特点及对燃烧过程的影响进行了较深入的理论研究,提出了柴油引燃预混合天然气实现准均质压燃着火的引燃油喷油特性。

准均质压燃二甲醚发动机的性能与排放特性研究

在单缸二甲醚发动机上开展了从进气管导入不同量二甲醚对发动机性能与排放特性影响的试验研究。结果表明:采用准均质充量压缩工作模式时发动机可在较宽广的转速和负荷下运行;热效率提高;排气温度略有降低;NO_x排放下降了30%～50%,但HC和CO排放有所上升。随着进气管中引入的二甲醚量的增加,NO_x、HC和CO排放都随之增加。采用预混准均质压燃工作模式是进一步提高二甲醚发动机的热效率并降低NO_x排放的有效措施之一。

燃油喷雾特性对预混合压燃氢气/柴油发动机排放影响的数值模拟研究

准均质压缩点火燃烧是一种新型的燃烧系统,能够同时降低碳烟和氮氧化物的排放,并且有良好的经济性。预混合压燃氢气/柴油发动机是对准均质压缩点火燃烧方式新的探索,使用改进后的KIVA-3V程序对预混合压燃氢气/柴油发动机燃烧过程进行了深入研究,分析燃油喷雾特性对预混合压燃氢气/柴油发动机排放的影响。研究发现,索特平均粒径对预混合压燃氢气/柴油发动机的排放影响很小;适当增大燃油喷雾出口速度或者喷油提前角能够使发动机排放降低;增大喷油油量,碳烟和NO的排放会增加。通过调节燃油喷雾特性参数,可以控制预混合压燃氢气/柴油发动机的燃烧过程,减少发动机的排放。