二甲醚-甲醇雙燃料均質(zhì)壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)研究.pdf

1、能源匱乏和環(huán)境污染是當(dāng)今世界各國(guó)所共同面臨的兩大難題.均質(zhì)壓燃(HCCI)燃燒技術(shù)以其低氮氧化物、低微粒排放和高熱效率的優(yōu)點(diǎn)而引起世界各國(guó)的廣泛關(guān)注.控制著火時(shí)刻和燃燒反應(yīng)速率以及擴(kuò)展運(yùn)行工況范圍是發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)HCCI燃燒的關(guān)鍵和難點(diǎn).針對(duì)HCCI面臨的難點(diǎn)問(wèn)題,該文提出了一種新的解決方法,即采用高十六烷值燃料二甲醚和高辛烷值燃料甲醇組合成雙燃料燃燒模式,并結(jié)合冷卻廢氣再循環(huán)(EGR)技術(shù)來(lái)控制HCCI燃燒的著火時(shí)刻和燃燒反應(yīng)速率,使發(fā)動(dòng)

2、機(jī)能在較大的工況范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)HCCI燃燒.試驗(yàn)在一臺(tái)單缸發(fā)動(dòng)機(jī)上進(jìn)行,DME和甲醇的供給由一套電控氣道噴射系統(tǒng)控制.試驗(yàn)結(jié)果表明,DME具有明顯的雙階段放熱的特點(diǎn),DME HCCI只能在小負(fù)荷工況運(yùn)行.采用DME/甲醇雙燃料通過(guò)調(diào)節(jié)DME和甲醇的比例可大幅度拓寬HCCI運(yùn)行工況范圍,最大平均指示壓力可達(dá)0.77MPa.燃燒特性分析表明,DME濃度增大,HCCI著火時(shí)刻提前,燃燒持續(xù)時(shí)間縮短;甲醇濃度增大,HCCI著火時(shí)刻推遲,燃燒持續(xù)時(shí)間

3、延長(zhǎng).甲醇對(duì)DME低溫放熱反應(yīng)有很大影響,DME/甲醇雙燃料燃燒反應(yīng)中DME低溫放熱明顯減小.正常燃燒情況下增大DME、減少甲醇有利于提高HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率.在低負(fù)荷工況采用DME/甲醇雙燃料會(huì)導(dǎo)致過(guò)低的發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率,宜燃用單一DME燃料并采用大比例EGR方案來(lái)改善熱效率.EGR使HCCI的著火時(shí)刻推遲,燃燒持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng),發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率提高,但EGR對(duì)拓寬雙燃料HCCI的工況范圍作用不大.DME/甲醇雙燃料HCCI燃燒的NOx排放始