HCCI發(fā)動機負氣門重疊注入效應(yīng)和汽油燃燒沖擊的試驗研究

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HCCI發(fā)動機負氣門重疊注入效應(yīng)和汽油燃燒沖擊的試驗研究

研究了汽油直噴均質(zhì)混合氣壓燃（HCCI）發(fā)動機的負氣門重疊（NVO）現(xiàn)象和燃燒技術(shù)。試驗在可變氣門的情況下進行，使NVO曲柄角在157°到182°之間變化。在NVO期間，燃料直接噴射到氣缸中，并且從壓縮排氣的早期階段到廢氣擴展后期，噴射定時是變化的。利用傅立葉變換紅外分析系統(tǒng)和進氣口簡單氣體取樣方法，分析在NVO期間燃料組合物重整的變化。在排氣壓縮發(fā)生燃油噴射后，重整的結(jié)果是燃料中高達10.2%C被轉(zhuǎn)化成CO2。此外，對NVO噴射定時和燃燒空氣過剩率的影響也進行了研究。發(fā)現(xiàn)燃燒定時之前的壓縮排氣期間燃料噴射是延遲的，同時排氣擴散期間燃料噴射由于NVO效應(yīng)也延遲。

HCCI燃燒系統(tǒng)與火花點火和柴油機燃燒相比，其主要優(yōu)點是可以大量減少NOx的排放量。另外，快速熱釋放速率以及達到近乎理想的奧托循環(huán)相比于火花點火式發(fā)動機，提高了熱效率。為了使汽油自動點火，有必要引進高能量到缸內(nèi)。2沖程發(fā)動機的大量殘留物充分提高氣缸內(nèi)的溫度，使其可以自動點火。在4沖程發(fā)動機，HCCI燃燒可以許多方式實現(xiàn)。在此燃燒系統(tǒng)的早期試驗中，廣泛使用進氣預(yù)熱，通常還同時提高壓縮比。然而，這種技術(shù)并不適用于發(fā)動機，實際生產(chǎn)中大多數(shù)使用的可行解決方案是利用NVO技術(shù)，引入額外的能量進入氣缸內(nèi)部進行廢氣再循環(huán)（EGR）。NVO技術(shù)使得高辛烷值的燃料（汽油等）在典型的火花點火式發(fā)動機無空氣預(yù)熱的情況下實現(xiàn)自動點火。為了阻止氣缸中排出過多廢氣，排氣門在排氣沖程上止點（TDC）之前封閉。為了避免氣體向進氣口回流，氣門的開度延遲，這種技術(shù)也被稱作受控自動點火（CAI）。

刊名：Fuel（英）

刊期：2014年第117卷

作者：Jacek Hunicz et al

編譯：祁祥