可控自燃论文-赵文伯,张青,吴志军,胡宗杰,邓俊

可控自燃论文-赵文伯,张青,吴志军,胡宗杰,邓俊

导读:本文包含了可控自燃论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:丙烷,柴油,混合燃料,喷雾

可控自燃论文文献综述

赵文伯,张青,吴志军,胡宗杰,邓俊[1](2016)在《可控热氛围下丙烷柴油混合燃料喷雾及自燃特性试验研究》一文中研究指出在可控活化热氛围燃烧试验平台上,使用高速摄像机研究丙烷柴油混合燃料在不同背景温度下的喷雾特性和自燃特性。结果证明,在常温和低协流温度下,加入丙烷能够增大喷雾贯穿距和喷雾锥角,从而有效改善柴油燃料的雾化和蒸发过程;在高协流温度下,快速蒸发的丙烷对燃料的自燃过程产生显着影响;5%体积分数的丙烷使混合燃料的自燃着火点温度提高了30 K;柴油和混合燃料的滞燃期均随温度升高而降低。(本文来源于《汽车技术》期刊2016年07期)

王新颜[2](2014)在《汽油机火花点火—可控自燃混合燃烧机理研究》一文中研究指出汽油机火花点火(SI)-可控自燃(CAI)混合燃烧作为一种特殊的双阶段燃烧模式,能够拓展CAI燃烧的负荷范围,并自然的将SI燃烧和CAI燃烧衔接起来,进而成为极具实用化潜力的高效汽油机燃烧技术。为了在全负荷工况范围内应用SI-CAI混合燃烧实现高效汽油机燃烧,本文基于一台采用内部废气重压缩策略实现的CAI单缸汽油机,从汽油机SI-CAI混合燃烧过程认识、发动机重要边界条件、控制手段和本体结构参数对混合燃烧的影响等角度出发,深刻揭示了SI-CAI混合燃烧的实现机制及缸内温度、流动和燃空当量比对SI-CAI混合燃烧的调控规律。本研究首先提出了采用叁区扩展拟序火焰模型结合自燃化学反应列表法的SI-CAI混合燃烧模型建模思路,实现了对混合燃烧过程的高效、精确模拟,并揭示了混合燃烧中前期火焰传播过程触发后期自燃燃烧的机制。为明确发动机缸内温度及流动特征对SI-CAI混合燃烧的影响规律,采用实验结合仿真的手段分别研究了发动机冷却水温度/壁温、进气温度和进气门参数对均质当量比SI-CAI混合燃烧的影响规律。结果表明,冷却水温度和进气温度形成的缸内温度分层差异使得前期的燃烧过程对进气温度更加敏感,而后期的燃烧过程对冷却水温度/壁温更敏感。采用非对称进气门升程实现的缸内宏观流动与均质当量比SI-CAI混合燃烧的模式切换时刻相关性较差,而缸内中心区域的平均流速和整缸湍动能的增加将提前混合燃烧模式切换时刻,流动混合过程造成的缸内末端混合气平均温度和整缸温度不均匀度的增加则会推迟混合燃烧模式切换时刻。在前期均质当量比SI-CAI混合燃烧研究的基础上,为进一步强化混合燃烧过程的控制,并实现负荷范围拓展,本文提出了分层火焰引燃的SI-CAI混合燃烧(SFI)概念,系统研究了点火时刻、喷油策略、稀释策略、活塞设计和压缩比对SFI燃烧的影响规律。结果表明,采用较浅的凹坑活塞配合少量缸内直喷能够在火花塞附近形成偏浓混合气,进而控制前期分层火焰传播过程;末端偏稀释的混合气则能够有效降低SFI燃烧的最大压升率。推迟直喷喷油时刻和增加直喷比例,能够有效降低最大压升率,但同时会恶化IMEP。为优化缸内中心区域的燃空当量比以增强前期火焰传播,研究了不同压缩比条件下的空气-废气组合稀释SFI燃烧。在恒定总喷油量的条件下,相比于压缩比10.66的原机均质当量比SI-CAI混合燃烧,采用压缩比14、直喷比例16%的空气-废气组合稀释SFI燃烧峰值IMEP增加了3.96%,最大压升率降低了43.88%,因而具有提升燃烧做功能力和拓展负荷范围的潜力。(本文来源于《天津大学》期刊2014-12-01)

黄雪峰[3](2014)在《废气稀释可控自燃汽油机瞬态空燃比控制策略研究》一文中研究指出废气稀释可控自燃技术因其能够同时改善燃油经济性及NOx排放,受到了内燃机研究领域的广泛关注。通过进气量调节机构产生负气门重迭角来调节缸内废气量是实现废气稀释可控自燃的一种手段。进气门开启时刻,缸内废气的重压缩过程容易导致进气前回流。并且这种燃烧方式对燃烧边界条件比较敏感,在瞬态工况下容易受扰动的影响而发生空燃比大幅波动。瞬态工况下,准确地获得缸内进气量同时采用有效的控制算法进行闭环反馈是实现瞬态空燃比有效控制的关键。本文根据状态观测和主动抗扰控制(Active Disturbance Rejection Control,ADRC)的原理提出了一种动态进气量观测和ADRC反馈的空燃比控制策略。作为算法的前馈部分,进气量观测器能够实现对进气量建模过程中确定性成分的在线估计,在其搭建过程中考虑了进气前回流对进气歧管内气体压力和温度动态变化的影响。仿真结果表明,该观测器在瞬态工况下对缸内充气效率具有较高的观测精度,且对于不同的发动机平台具有较好的可移植性。为了进一步实现对空燃比的闭环精确控制,本文采用ADRC控制器作为反馈部分,其包括基本控制率及扩张状态观测器(Extended State Observer,ESO)两部分。ESO将进气量模型的偏差、油路动态以及其他外部干扰等效为总扰动,并进行实时估计;基本控制率将此扰动在控制输入端给予补偿,从而实现了对系统扰动的主动抑制。在搭建的可控自燃汽油机实验平台上对瞬态空燃比算法进行验证,对比分析了传统静态前馈和PID反馈策略的控制效果。实验中通过快速改变节气门开度及VVT相位使发动机处于瞬态工况,在发动机空载和定转速两种情况下分别进行验证。结果表明,相比于静态前馈和PID反馈策略,本文提出的动态进气量观测和ADRC反馈策略在减小瞬态空燃比超调量和实现空燃比快速稳定两个方面具有一定的优势。从而证明本研究提出的控制算法在应用于可控自燃汽油机瞬态空燃比控制时具有更大的潜力。(本文来源于《天津大学》期刊2014-12-01)

刘寅童,薛忠业,胡敏彰,邓俊,李理光[4](2014)在《可控自燃工况离子电流信号与NO_x排放相关性》一文中研究指出基于改造的可控自燃(CAI)发动机试验台架,采用离子电流检测系统与瞬态NOx排放分析仪,结合Chemkin-Pro软件的化学反应燃烧数值模拟,研究了可控自燃工况下离子电流与对应循环NOx排放之间的相关性.结果表明:采用不同燃料的CAI燃烧过程中,离子电流信号强度与对应循环NOx排放呈现较为明显的正相关性,且缸内离子产物出现时刻相比NOx较早,使离子体积分数峰值时刻与NOx体积分数达到最大值的时刻之间出现了相位差.由此发现,在离子电流信号质量稳定时,综合离子电流信号强度与离子电流峰值相位的信息,能够实现循环内的NOx排放估测与反馈,为循环内的燃烧优化及后处理系统精确控制提供了参考依据.(本文来源于《内燃机学报》期刊2014年06期)

包堂堂,张青,严术斌,高雅,邓俊[5](2014)在《可控热氛围下柴油/丙烷混合燃料低压喷雾及自燃特性试验》一文中研究指出利用高速摄影仪研究了可控热氛围下柴油/丙烷混合燃料低压喷雾及自燃特性,首先对混合燃料喷雾发展过程进行了研究,归纳出了喷雾贯穿距及锥角随时间的变化规律,在此基础上应用可控热氛围燃烧器,对混合燃料喷雾自燃特性进行了研究.结果表明:混合燃料喷雾形态相比柴油更加宽而短,随着混合燃料中丙烷含量的增加,喷雾贯穿距逐渐缩短,喷雾锥角增大.混合燃料喷雾着火延迟期表现出多阶段的变化规律,在较低的协流温度下,随着丙烷比例的增加,喷雾着火延迟期显着增大;而随着协流温度和丙烷比例的增加,使得喷雾着火延迟期先减小后增加;协流温度继续增大后,随着丙烷比例的增加,喷雾着火延迟期单调减小.混合燃料喷雾火焰起升高度变化规律与着火延迟期随协流温度变化规律相类似,即较长的着火延迟期对应较高的起升高度,而较短的着火延迟期对应较低的起升高度.(本文来源于《内燃机学报》期刊2014年04期)

高印寒,任锐,程鹏,张敬东[6](2012)在《可控自燃光学发动机系统设计与开发》一文中研究指出设计开发了可实现火花点火和可控自燃的光学发动机系统。在1台金属发动机上设计了带有光学窗口的加长活塞、加长缸套,实现了缸内光信号的可视化;设计了缸盖和缸体之间的带有激光出入射窗口的环垫,实现了可用激光激发缸内工质的光学通路。基于Intel 80c196KC单片机设计了光学发动机电控系统硬件电路和软件程序,配合安装在进排气门上的无凸轮全可变配气机构,可以灵活地控制进排气门定时,从而可在光学发动机内实现不同废气再循环策略下的可控自燃。试验表明,光学发动机系统运转良好,为在光学发动机上进行的光学测量提供了基础。(本文来源于《车用发动机》期刊2012年06期)

王有坤[7](2012)在《基于废气再吸入策略对汽油可控自燃燃烧影响研究》一文中研究指出自上个世纪末以来,节能与减排已经成为内燃机业界的主题。可控自燃(CAI)燃烧模式由于高热效率、低油耗以及低排放等特性,受到了国内外学者的广泛关注。但CAI燃烧始点及燃烧过程难以控制,同时还受到负荷范围的限制,因此利用高温废气的加热和稀释作用控制CAI燃烧始点,采用不同气门正时策略探索CAI燃烧实现区域及区域内CAI燃烧参数性能分布规律具有很重要的理论意义和现实意义。本文利用改造后的时风ZS1105单缸直喷柴油机作为基础样机,装配了自主研发的无凸轮轴电液全可变配气机构,成功搭建了CAI发动机试验平台。与此同时,根据试验样机参数,利用CHEMKIN、GT-Power与MatLab软件耦合,建立了CAI燃烧一维模拟仿真计算平台。采用发动机试验与仿真模拟双重手段,对废气再吸入策略CAI燃烧参数变化趋势,CAI燃烧实现区域进行了详实全面的研究。针对再吸入高温废气进入气缸的早晚,将废气再吸入策略分成早期废气再吸入策略及晚期废气再吸入策略两种情况,同时根据所采用气门组合规律的不同,将晚期废气再吸入策略分成排气门二次开启模式一(SEVO模式一)和排气门二次开启模式二(SEVO模式二)两种模式。在所搭建的发动机试验平台上,固定发动机转速n=1000r/min、过量空气系数λ=1,对不同CAI燃烧模式进行了实验研究,得到相关结论如下:早期废气再吸入策略CAI实验研究表明:第一,随着排气门关闭角度的延迟,缸内EGR率逐渐上升,CAI燃烧峰值压力、最大压力升高率、最大放热率、IMEP、BMEP、有效热效率及NOx比排放随之下降。但由于缸内EGR的双重作用,CAI燃烧始点却呈现出先提前再滞后的趋势;第二,随着进气门开启角度的延迟,缸内EGR率逐渐上升,CAI燃烧峰值压力、最大压力升高率、最大放热率、IMEP、BMEP、有效热效率及NOx比排放都呈下降趋势。同时由于新鲜工质与高温废气累计加热时间延长,CAI燃烧始点也随之迟后;第叁,早期废气再吸入策略CAI燃烧可实现区域为IVO=18.5~61.5°CAATDC,EVC=121~236°CAATDC范围内。在CAI可实现区域内,EGR率分布呈双曲线分布规律,IVO和EVC越大,则EGR率越大。在EGR率的影响下,CAI燃烧的IMEP、BMEP、燃烧放热率,有效热效率、NOx比排放等性能均呈类似双曲线分布规律,但数值变化趋势与EGR率正好相反。SEVO模式一CAI燃烧试验表明:第一,延迟进气门开启角度,缸内EGR率呈逐渐上升的趋势,CAI燃烧CA10及CA50滞后,燃烧持续期延长,CAI燃烧峰值压力及压力升高率下降,有效热效率、最大放热率、IMEP、BMEP及NOx比排放都呈逐渐下降的趋势;第二,CAI燃烧性能随排气门二次开启角度变化不敏感,随着排气门二次开启角度的延迟,缸内EGR率逐渐下降,CA10、CA50稍有提前,燃烧持续期缩短,峰值压力、压力升高率、有效热效率、最大放热率、IMEP、BMEP及NOx比排放等参数都呈现略有增加的趋势;第叁,SEVO模式一CAI燃烧实现区域为IVO=19~61.5°CA ATDC,SEVO=17.5~42.5°CA ATDC。在此燃烧区域范围内,CAI燃烧性能参数变化范围为:EGR=0.383~0.577、CA10=0~7°CA ATDC、燃烧持续期=7~17°CA、IMEP=0.302~0.532MPa、BMEP=0.227~0.416MPa、有效热效率=0.248~0.314、最大压升率=0.066~0.452MPa/°CA、最大放热率=55~173J/°CA、NOx比排放=0.065~1.69g/KW.h。SEVO模式二CAI燃烧试验表明:第一,延迟进气门关闭角度时,缸内EGR率下降,CAI燃烧峰值压力、压力升高率、放热率、有效热效率、IMEP、BMEP、及NOx均变化敏感,呈现逐渐上升的状态,燃烧始点提前,燃烧持续期缩短。第二,CAI燃烧性能参数对排气门二次开启角度变化不敏感,随着排气门二次开启角度延迟,缸内EGR率下降,CAI燃烧峰值压力、压力升高率、放热率、有效热效率、IMEP、BMEP、及NOx均略有上升,同时CA10提前,燃烧持续期略有延长。第叁,SEVO模式二CAI燃烧实现区域为IVC=87-133.5°CAATDC,SEVO=17-127°CAATDC。在燃烧区域内,EGR率等高线呈类双曲线分布,CAI燃烧各参数变化范围为:缸内EGR率=0.349~0.59,、CA10=-5~15°CA ATDC、燃烧持续期=6~21°CA、最大压力升高率=0.1~0.56MPa/°CA、最大放热率=50~200J/°CA、IMEP=0.3~0.554MPa、BMEP=0.176~0.430MPa、有效热效率=0.185~0.323、NOx比排放=0.1~1.6g/KW.h。。文中针对所获试验结果,结合课题组前期科研成果,分析了不同废气再吸入策略与废气截留法CAI燃烧性能的异同,对比了不同模式CAI燃烧负荷范围,对于深层次了解CAI燃烧及其负荷拓展具有一定得意义。最后本文利用所建立的一维仿真模拟平台预测了不同废气再吸入策略CAI燃烧区域及区域内燃烧性能,研究表明,模拟仿真CAI燃烧区域与试验区域吻合较好,燃烧区域内CAI燃烧性能随气门变化规律基本一致,只是由于换气过程中气流交互作用,使缸内EGR率产生偏差,因此各性能参数在数值上略有不同,但作为CAI燃烧性能预测及定性研究,该模型表现出良好的性能和潜力。本文利用试验与模拟手段,在国内首次详尽研究了废气再吸入CAI燃烧区域及区域性能,对比了废气再吸入策略与废气截留法CAI燃烧性能的不同,同时提出氧稀释度的概念,并以此对CAI燃烧性能变化规律予以分析,对CAI的理论研究及产品化提供了理论依据和指导意义。(本文来源于《吉林大学》期刊2012-06-01)

李楠[8](2012)在《汽油机缸内成分和温度分布对可控自燃着火燃烧的影响》一文中研究指出可控自燃着火(CAI)燃烧具有同时改善发动机的燃油经济性和NOX排放的优势。但由于CAI为混合气压缩自燃着火,缺少像传统汽油机的点火时刻或柴油机的喷油时刻那样控制着火的直接手段,给燃烧控制带来很大挑战。本文针对全可变气门机构汽油机,研究缸内成分和温度的不均匀分布及其对CAI自燃的影响规律,探索控制CAI着火及燃烧的一种有效手段,这对CAI燃烧应用具有重要意义。本文以一台配备全可变气门机构的单缸汽油机为对象,基于KIVA-3V软件,采用动网格技术建立了带有进、排气道的四气门汽油机计算模型,采用Shell模型和特征时间燃烧模型计算着火和燃烧过程。采用多循环模拟汽油机CAI燃烧过程,降低了仿真结果对初始条件和边界条件的敏感性。利用实验结果验证了着火延迟的有效性,在不同工况下的模型预测的CA10、CA50、CA90与实验结果误差在1-2度曲轴转角范围内。为了定量描述缸内废气和温度分布特征,采用统计学中的标准差概念定义了“不均匀度”来表征不均匀分布的程度。通过CFD仿真,研究了排气门关闭时刻、进气门开启时刻和进气门升程控制对缸内流动、废气分布和温度分布的影响。研究表明,在CAI燃烧可运行的范围内,可以通过进气门开启时刻和升程的调节,实现缸内不均匀度的控制。推迟进气门开启时刻和升高进气门升程都可以使缸内不均匀度增大,但是进气门开启时刻的控制作用在小废气率下无效,而进气门升程的控制作用在整个CAI运行范围内的废气率下均有效。随着废气率的增大,缸内废气不均匀度和温度不均匀度都有增大的趋势。通过CFD仿真,研究了废气和温度分布不均匀度对CAI着火和燃烧的影响规律。结果表明,缸内废气率和平均温度相同时,温度不均匀度可以有效控制着火时刻,但对燃烧持续期的影响较小。在本文研究范围内(缸内废气率为32%~85%),温度的不均匀度越大,着火时刻越早。因此,可以通过对温度不均匀度的控制来控制着火时刻。为了验证缸内分布不均匀性对着火燃烧的影响,本文针对单缸发动机,通过控制进气门相位,产生进气前回流,在缸内形成一定的废气和温度不均匀分布。通过CFD揭示了其分布特征;通过单缸机试验,研究了其着火特性。研究表明,进气前回流使缸内高废气率区和高温区分离,促进了小负荷的自燃着火,从而验证了缸内温度和废气分布不均匀性对自燃着火的控制作用。本研究也为实现CAI燃烧向小负荷的拓展提供了新思路。(本文来源于《天津大学》期刊2012-06-01)

耿博[9](2012)在《基于排气门二次开启策略可控自燃的试验和模拟研究》一文中研究指出可控自燃(Controlled Auto Ignition-CAI)是目前世界上关注度很高的一种发动机的燃烧方式。这种新的燃烧方式比传统柴油机的压燃方式还具有更高的热效率,能够大幅度降低NOx和微粒的排放,突破传统发动机的燃料利用率和降低排气污染的限制。可以通过多种方式来实现,成为主流发动机燃烧方式的发展方向,是一种非常有发展前途的燃烧技术。本文主要是基于排气门二次开启策略进行实验与模拟相结合的研究方法。模拟研究:本文研究主要是利用一维发动机模拟软件GT-Power,大型化学动力学模拟软件CHEMKIN中的AURORA模块,和Matlab软件共同建立CAI发动机燃烧的计算机模拟仿真平台。并对GT-Power和CHEMKIN软件进行介绍,了解两个模拟软件的工作原理,其中对CHEMKIN的工作原理作了详细的介绍,在GT-Power中建立模型完全按照实验所用的ZS1105发动机改装后的无凸轮轴电控液压全可变气门的发动机的实际参数进行设置的,模拟方法和整个模拟过程的顺序进行了简单的介绍。发动机转速n=1000r/min, λ=1的条件下,变化进气门开启角和排气门二次开启角两种配气相位得到EGR(Exhaust GasRecirculation)、负荷以及相关参数的模拟数值。试验研究:本论文是在一台ZS1105单缸发动机改装后的无凸轮轴电控液压式全可变气门发动机上进行的试验研究,可以进行CAI和SI互相转换,通过电控液压驱动可变气门调节机构控制进、排气门的开启和关闭时刻。本论文是基于排气门二次开启策略,在进气过程中排气门进行第二次开启,将排入排气道中高温已燃废气重新吸入气缸对新鲜混合气进行加热,实现可控制自动燃烧。试验和模拟仿真的结果相结合,通过试验得到稳定工况。试验过程中主要工作包括试验控制部分、执行部分、测试部分和数据采集部分等。如温度传感器、爆震传感器、位移传感器、缸压传感器、测功机、废气分析仪等仪器的安装和调试。对数据采集系统进行调试。保证采集数据的稳定性和准确性等工作。试验得出了发动机CAI稳定燃烧的工况,影响稳定燃烧相关参数的变化趋势。最后,实验数据和模拟数据相结合对比得出CAI发动机稳定燃烧工况范围。(本文来源于《吉林大学》期刊2012-06-01)

张敬东[10](2012)在《可控自燃光学发动机电子控制系统设计》一文中研究指出进入二十一世纪以来,世界汽车总量的快速增长使地球的能源和环境问题变得越来越严重,汽车发动机在消耗了大量石油资源的同时又是城市空气的重要污染源。在这种情况下,近些年来内燃机研究领域兴起了一种叫做可控压缩自燃(CAI)的新型燃烧模式,CAI燃烧因为良好的燃油经济性和低排放性获得了研究人员的广泛青睐。然而目前这种燃烧模式还只能在实验室中实现,这主要是因为我们不了解CAI燃烧时缸内的混合气浓度和温度分布情况,又不能像传统发动机一样利用火花塞控制燃烧始点,导致其燃烧性能低、负荷范围小等关键性的问题难以解决。所以人们开始考虑如何通过调整汽缸内气体和温度分布控制发动机可控自燃,但是发动机燃烧室内的密封性极好,很难得到汽缸内的燃烧参数,这时人们想到了光学发动机。光学发动机具有能够到达燃烧室的光学通路,研究人员可以通过光学诊断技术来测量CAI燃烧缸内的浓度和温度分布等参数。本文设计了一套光学发动机电子控制系统,利用该系统控制光学发动机CAI燃烧,为光学诊断试验提供基础。首先根据光学发动机控制中要采集的信号选取相应的传感器,对各传感器性能、原理及输出特性进行了研究。完成喷油与点火装置的选型并了解喷油量与点火时刻的控制过程。为了满足光学发动机CAI燃烧的要求,设计的系统中使用了一种电液式全可变气门驱动系统。基于80C196KC设计了光学发动机电控系统的硬件部分,并将硬件电路进行了模块划分,主要分为微处理器及扩展电路、电源管理电路、信号输入输出电路等。又利用汇编语言开发了控制系统软件部分,包括光学发动机启动控制、稳态控制、超速控制等。同时还采取了一系列的措施来提高系统硬件和软件的抗干扰性。针对光学发动机CAI燃烧的要求,在系统中增加了一套在线监控系统,通过该系统完成对发动机控制量的在线调整并实现燃烧模式的转换。设计完成后我们在ZS1105柴油机改装的光学发动机台架上进行了初步试验,验证系统的可行性。初步的试验结果表明:本文中采用的传感器、执行器具有良好的线性度,能够实现准确的测量和控制,可变配气机构驱动进排气门开启和闭合的反应延迟时间也能够满足系统的基本要求。试验通过程序控制光学发动机在SI模式下启动,稳定后利用在线控制系统关闭火花塞驱动信号、控制发动机排气门晚关,实现了光学发动机的CAI燃烧。(本文来源于《吉林大学》期刊2012-04-01)

可控自燃论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

汽油机火花点火(SI)-可控自燃(CAI)混合燃烧作为一种特殊的双阶段燃烧模式,能够拓展CAI燃烧的负荷范围,并自然的将SI燃烧和CAI燃烧衔接起来,进而成为极具实用化潜力的高效汽油机燃烧技术。为了在全负荷工况范围内应用SI-CAI混合燃烧实现高效汽油机燃烧,本文基于一台采用内部废气重压缩策略实现的CAI单缸汽油机,从汽油机SI-CAI混合燃烧过程认识、发动机重要边界条件、控制手段和本体结构参数对混合燃烧的影响等角度出发,深刻揭示了SI-CAI混合燃烧的实现机制及缸内温度、流动和燃空当量比对SI-CAI混合燃烧的调控规律。本研究首先提出了采用叁区扩展拟序火焰模型结合自燃化学反应列表法的SI-CAI混合燃烧模型建模思路,实现了对混合燃烧过程的高效、精确模拟,并揭示了混合燃烧中前期火焰传播过程触发后期自燃燃烧的机制。为明确发动机缸内温度及流动特征对SI-CAI混合燃烧的影响规律,采用实验结合仿真的手段分别研究了发动机冷却水温度/壁温、进气温度和进气门参数对均质当量比SI-CAI混合燃烧的影响规律。结果表明,冷却水温度和进气温度形成的缸内温度分层差异使得前期的燃烧过程对进气温度更加敏感,而后期的燃烧过程对冷却水温度/壁温更敏感。采用非对称进气门升程实现的缸内宏观流动与均质当量比SI-CAI混合燃烧的模式切换时刻相关性较差,而缸内中心区域的平均流速和整缸湍动能的增加将提前混合燃烧模式切换时刻,流动混合过程造成的缸内末端混合气平均温度和整缸温度不均匀度的增加则会推迟混合燃烧模式切换时刻。在前期均质当量比SI-CAI混合燃烧研究的基础上,为进一步强化混合燃烧过程的控制,并实现负荷范围拓展,本文提出了分层火焰引燃的SI-CAI混合燃烧(SFI)概念,系统研究了点火时刻、喷油策略、稀释策略、活塞设计和压缩比对SFI燃烧的影响规律。结果表明,采用较浅的凹坑活塞配合少量缸内直喷能够在火花塞附近形成偏浓混合气,进而控制前期分层火焰传播过程;末端偏稀释的混合气则能够有效降低SFI燃烧的最大压升率。推迟直喷喷油时刻和增加直喷比例,能够有效降低最大压升率,但同时会恶化IMEP。为优化缸内中心区域的燃空当量比以增强前期火焰传播,研究了不同压缩比条件下的空气-废气组合稀释SFI燃烧。在恒定总喷油量的条件下,相比于压缩比10.66的原机均质当量比SI-CAI混合燃烧,采用压缩比14、直喷比例16%的空气-废气组合稀释SFI燃烧峰值IMEP增加了3.96%,最大压升率降低了43.88%,因而具有提升燃烧做功能力和拓展负荷范围的潜力。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

可控自燃论文参考文献

[1].赵文伯,张青,吴志军,胡宗杰,邓俊.可控热氛围下丙烷柴油混合燃料喷雾及自燃特性试验研究[J].汽车技术.2016

[2].王新颜.汽油机火花点火—可控自燃混合燃烧机理研究[D].天津大学.2014

[3].黄雪峰.废气稀释可控自燃汽油机瞬态空燃比控制策略研究[D].天津大学.2014

[4].刘寅童,薛忠业,胡敏彰,邓俊,李理光.可控自燃工况离子电流信号与NO_x排放相关性[J].内燃机学报.2014

[5].包堂堂,张青,严术斌,高雅,邓俊.可控热氛围下柴油/丙烷混合燃料低压喷雾及自燃特性试验[J].内燃机学报.2014

[6].高印寒,任锐,程鹏,张敬东.可控自燃光学发动机系统设计与开发[J].车用发动机.2012

[7].王有坤.基于废气再吸入策略对汽油可控自燃燃烧影响研究[D].吉林大学.2012

[8].李楠.汽油机缸内成分和温度分布对可控自燃着火燃烧的影响[D].天津大学.2012

[9].耿博.基于排气门二次开启策略可控自燃的试验和模拟研究[D].吉林大学.2012

[10].张敬东.可控自燃光学发动机电子控制系统设计[D].吉林大学.2012

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