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内燃机的问世改变了人类的生活,成为了推动现代工业文明发展的强大引擎,但由此引发的能源危机和污染问题也十分严峻,因此,世界各国愈来愈重视内燃机节能减排新技术和新型石油替代燃料的研究。缸内直喷技术和HCCI燃烧技术是目前内燃机研究中最炙手可热的技术。缸内直喷通过在燃烧室内直接喷射燃料,在火花塞附近形成浓混合气,逐层变稀,使总得空燃比增大,实现稀燃,降低油耗。但由于燃料分层,火焰由点火点向周围传播,若只有一个点火点,初期燃烧速度过缓,且循环变动大,稀燃时可燃混合气被点燃的范围较窄。HCCI燃烧能使稀薄混合气稳定燃烧,可提高燃料利用率,同时可以降低NOX排放,因此受到了越来越多的关注。但是,HCCI燃烧还具有对燃烧时刻难以控制、易发生爆震现象等缺点,在实际应用还没有广泛推广。为解决上述问题,本研究拟采用多点点火的方式,在燃烧室内安装多个火花塞,从而使燃料在极其稀薄的条件下,仍能被点燃。多点点火可形成多个点火核心和火焰传播区域,可获得较高的燃烧放热效率。这样不仅有望提高初燃期的效率,还会缩短整个燃烧持续期,改善循环波动,扩大燃烧界限。本文选用天然气和二乙醚作为燃料,天然气具有使用方便、排放性能好、储量丰富、运行成本低、安全性高等优点,被视为很有发展前途的清洁气体燃料;二乙醚(Di-ethyl ether: DEE)非常容易自发点火,且因其具有较高的能量密度和十六烷值、较好的压燃特性、低粘度和高挥发性等性质,使其利于应用于HCCI燃烧。本研究利用能模拟实际发动机进气、压缩、膨胀过程的机器——“快速压缩机(Rapid Compression Machine,RCM)”,建立了接近实际缸内直喷发动机的燃烧系统,进行了天然气和二乙醚缸内直喷多点点火燃烧试验和HCCI燃烧试验的应用基础性试验研究,对燃烧持续期、压力特性、排气成分、燃烧效率等进行了对比分析。研究结果表明,多点点火能扩大燃烧界限,对提升燃烧速度有一定的可行性,在低当量比时,多点点火能够缩短初燃期,降低发生爆震的几率等。