EGR對二甲醚HCCI發(fā)動機(jī)燃燒特性的影響

黃錦耀， 嚴(yán)詩倫， 陳朝陽,2

(1.長安大學(xué) 汽車學(xué)院，陜西 西安 710064； 2.西安交通大學(xué) 能源與動力工程學(xué)院，陜西 西安 710049)

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汽車保有量的急劇增加，加劇了環(huán)境污染和能源消耗.必須尋找新型潔凈可替代燃料,并進(jìn)一步開發(fā)高效低污染的新型燃燒方式，才能順應(yīng)社會的發(fā)展.

二甲醚(DME)是一種可以從煤中制取的清潔燃料，分子式為CH3OCH3，由于分子中沒有C—C鍵，且汽化潛熱較大，在燃燒中可以降低PM和NOx的生成.DME常溫下是無色無味無毒的氣體，壓力超過0.5 MPa即可液化，便于運(yùn)輸和儲存.DME十六烷值比柴油高，被認(rèn)為是柴油機(jī)的理想代用燃料[1-3].均質(zhì)混合氣壓燃(HCCI)是一種新型的燃燒方式，其主要特點(diǎn)是采用稀薄燃燒，可以降低NOx和PM的排放，是清潔的燃燒方式，但HCCI的著火和燃燒過程受燃料的化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)控制[3-6]，面臨著火時刻不易控制和工作范圍狹窄的問題.研究表明，HCCI發(fā)動機(jī)對燃料的靈活性高，可以利用DME燃料的特點(diǎn)來解決HCCI燃燒中工作范圍狹窄的問題[7].

國內(nèi)外對二甲醚的化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)機(jī)理進(jìn)行了廣泛的研究，證明了二甲醚燃料也遵循碳?xì)漕惾剂系姆磻?yīng)機(jī)理路徑，先分成小分子，再氧化成甲醛、甲酸基，進(jìn)而生成CO，最后CO和H氧化成CO2和H2O[8-10].羅馬吉等[9]利用EGR研究DME的HCCI著火過程，證實(shí)了EGR對HCCI燃燒既有(內(nèi)部EGR)高溫促進(jìn)作用，也有(外部EGR)抑制的作用，還從化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)的角度，應(yīng)用單區(qū)燃燒模型和已建立的二甲醚化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，對采用內(nèi)部EGR技術(shù)控制的DME的HCCI著火過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，分析了……