對HCCI汽油機在起動和瞬態期間的研究

對HCCI汽油機在起動和瞬態期間的研究

重點研究了在發動機起動和負荷瞬變的過程中，燃燒正時及其它燃燒參數的變化。通過改變HCCI發動機不同轉速下的進氣溫度（130°C和150°C）和空燃比來進行研究。對于起動過程中瞬態的研究，燃油噴射關閉，倒拖活塞至發動機缸蓋底面，進排氣溫度穩定時，再開始進行燃油噴射。使用壓電式傳感器進行燃燒壓力的測定，每個試驗重復5次。在前幾個循環中，整體壓力峰值由壓縮壓力產生，在此期間觀察CA50受缸壁溫度的影響，這是由于瞬態起動過程中的燃燒和熱殘余。熱殘余的影響可在第一個燃燒循環中區分出來。第一個燃燒循環出現的時刻受進氣溫度和燃油噴射速率的影響。燃燒相位的變化模式在瞬態起動過程中取決于進氣溫度和空燃比。

為了確定HCCI燃燒過程的瞬態效應，采用了兩種類型的瞬態加速試驗（階躍和脈沖）。第一個測試是從一個低負荷條件下步進加速到一個更高的負荷。第二個測試是從低負荷條件下加速到高負荷條件進行幾百個循環，然后再回到小負荷條件下。在階躍測試中，燃燒持續期在初始幾個循環后迅速降低。隨著壁面溫度的上升以及燃燒時刻的提前，燃燒持續期的下降速度降低。排氣溫度在正階躍期間呈增加趨勢，并在200循環左右達到穩態狀態值。同時發現，在相同轉速下，200、300、400和500循環幾乎具有相同的排氣溫度峰值。IMEP（平均缸內指示壓力）值在15個瞬態循環后接近穩態數值。瞬態脈沖試驗中，在燃燒后的連續循環中，隨著燃燒時刻的提前，除500循環外的其它循環，CA50都處于過渡狀態，即CA50在500循環時達到了穩定狀態。排氣溫度在瞬態期間變化很大，達到穩定狀態需200循環左右。

Rakesh Kumar Maurya et al. SAE 2011-01-2445.

編譯：羅濤