燃烧边界条件对乙醇燃料均质压燃的影响规律

论文摘要

在一台由CA6110柴油机改造而成的单缸试验机上,自主开发了进气预热系统、电控燃料喷射系统、废气再循环(EGR)系统及数据采集系统。成功的实现了乙醇燃料HCCI燃烧的测控平台。研究结果表明:进气温度、过量空气系数和EGR率对乙醇燃料的HCCI燃烧有重要影响。分析了进气温度、过量空气系数和EGR率对乙醇燃料HCCI燃烧的影响规律。提出了最佳进气温度的概念,确定了最佳进气温度随发动机转速和(负荷)过量空气系数的变化规律。并给出了三维MAP图。定义了以过量空气系数为基础的失火限制限、爆震限制限和部分燃烧限制限。给出了以过量空气系数λ和废气再循环率表示的HCCI工作范围以及以转速和平均指示压力表示的HCCI工作区域,并且研究了两种HCCI工作区域内发动机的动力性、经济性和排放性能。为确立HCCI燃烧的控制策略以及拓展HCCI的运转范围提供了有价值的基础数据。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 传统燃烧方式内燃机发展及面临的问题
• 1.2.1 柴油机的环保与节能技术措施
• 1.2.2 汽油机的环保与节能技术措施
• 1.3 可同时降低排放和燃油消耗率的HCCI 燃烧
• 1.3.1 HCCI 的研究发展概况
• 1.3.2 HCCI 燃烧的优点、存在的问题及解决办法
• 1.4 乙醇燃料均质压燃方式（HCCI）的研究意义
• 1.5 论文研究的主要内容和意义
• 第二章 乙醇燃料均质压燃（HCCI）方式测控平台的建立
• 2.1 进气加热方案选择
• 2.1.1 进气温度控制系统硬件的设计
• 2.1.2 进气温度控制系统软件的设计
• 2.1.3 进气温度控制系统抗干扰措施
• 2.1.4 进气温度控制系统的响应性测试
• 2.1.5 进气温度对进气量和充气效率ηv 的影响
• 2.2 排气系统的改造
• 2.2.1 排气系统的改造
• 2.2.2 EGR 率测量方法
• 2.3 电喷供油系统的设计
• 2.3.1 电喷供油系统硬件的选择与设计
• 2.3.2 电控喷油系统的计量与校正
• 2.4 采集系统及采集数据的修正
• 2.4.1 数据采集系统
• 2.4.2 数据采集系统的校正
• 2.5 本章小结
• 第三章 试验条件及方法
• 3.1 试验条件
• 3.1.1 试验燃料
• 3.1.2 试验用仪器设备
• 3.2 试验方法
• 3.3 爆震燃烧和HCCI 燃烧的判断方法
• 3.4 本章小本章
• 第四章 燃烧边界条件对乙醇燃料HCCI 燃烧过程的影响
• 4.1 进气温度对乙醇燃料HCCI 燃烧的影响
• 4.1.1 进气温度对乙醇燃料HCCI 燃烧过程的影响
• 4.1.2 进气温度对燃烧效率的影响
• 4.1.3 进气温度对指示效率的影响
• 4.1.4 最佳进气温度的概念
• 4.2 过量空气系数对乙醇燃料HCCI 燃烧的影响
• 4.2.1 过量空气系数对燃烧过程参数的影响
• 4.2.2 过量空气系数对燃烧效率的影响
• 4.2.3 过量空气系数对指示效率的影响
• 4.2.4 过量空气系数对排放的影响
• 4.3 EGR 对乙醇燃料HCCI 燃烧的影响
• 4.3.1 EGR 对乙醇燃料HCCI 燃烧过程的影响
• 4.3.2 EGR 对乙醇燃料HCCI 燃烧效率的影响
• 4.3.3 EGR 率对乙醇燃料排放的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 HCCI 的工作区域以及工作区域内的性能分析
• 5.1 以EGR 和λ表示的 HCCI 工作区域
• 5.2 由EGR 和λ形成的HCCI 工作区域内的动力、经济性能分析
• 5.3 由EGR 和λ形成的HCCI 工作区域内的排放性分析
• 5.4 以平均指示压力等参数表示的HCCI 工作区域
• 5.5 由平均指示压力Pmi 形成的HCCI 工作区域内的经济性能分析
• 5.6 由平均指示压力形成的 HCCI 工作区域内排放性能分析
• 5.7 本章小结
• 第六章 全文总结及工作展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 本文研究的主要创新点
• 6.3 今后工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读博士学位期间论文的发表情况
• 攻读博士学位期间参加的课题情况
• 图表
• 摘要
• Abstract