基于多脉冲复合喷射控制的柴油HCCI燃烧过程的研究

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均质压燃着火HCCI 燃烧概念给出了实现内燃机高效低污染燃烧的新途径是目前国际内燃机界的研究热点尚有大量难点需要突破对柴油HCCI 燃烧过程而言混合气形成过程和自燃着火过程的控制机理和技术是其中的关键本文提出了一种全新的可控预混燃烧与稀扩散燃烧相结合的柴油机MULINBUMP-HCCI复合燃烧概念和技术实现了对柴油均质压燃着火过程中预混速率自燃着火速率和燃烧速率的控制显著扩展了HCCI 发动机负荷范围初步实现了在较高热效率下同时大幅度降低NOx 和碳烟排放的目标在小负荷时NOx 排放只有11ppm 中等负荷IMEP=0.93MPa 时NOx 排放小于220ppm 烟度则不高于0.5BSU 本文创新提出并开发了多脉冲复合喷射控制系统通过在压缩冲程早期开始多脉冲喷射控制预混合气的形成过程可有效防止燃料在缸壁的粘附通过控制混合气的温度和浓度分层控制预混燃烧过程的自燃着火速率燃烧相位放热率从而在低负荷实现低污染的可控预混燃烧CPCCI 方式本研究范围内为了解决CPCCI 模式下HC 和CO 排放较高的问题解决燃烧效率和热效率下降的问题解决扩展负荷范围的问题提出了CPCCI燃烧与稀扩散燃烧相结合的复合燃烧模式在复合燃烧模式下主喷燃油的稀扩散燃烧对预混燃烧阶段形成的HC 和CO具有触发进一步燃烧的作用从而改善了燃烧效率显著扩展了HCCI 发动机负荷范围本文通过对复合燃烧放热过程的分析提出了控制和利用分布式放热模式以实现高效低污染的新观点并利用多脉冲喷射参数实现了放热模式控制复合燃烧模式下的分布式放热模式可以形成适度的燃烧速率有利于同时降低NOx 和烟度排放减少HC 和CO 排放就指示热效率而言如果按相同的低NOx 和烟度排放为基准分布式放热模式在指示热效率方面具有明显的优势
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