基于輕型車循環(huán)工況仿真的低溫燃燒發(fā)動機(jī)燃料分級新方法

基于輕型車循環(huán)工況仿真的低溫燃燒發(fā)動機(jī)燃料分級新方法

大量的研究工作專注于內(nèi)燃機(jī)先進(jìn)的燃燒策略。而這些研究許多又專注于低溫燃燒（LTC）如均質(zhì)充量壓燃（HCCI），其結(jié)合了火花點(diǎn)火（SI）和壓縮點(diǎn)火（CI）發(fā)動機(jī)的各自優(yōu)勢。HCCI發(fā)動機(jī)可以工作在高壓縮比以及低濃度的燃料-空氣混合物環(huán)境下，產(chǎn)生比以往發(fā)動機(jī)較低的燃燒溫度，從而提高熱效率。SI發(fā)動機(jī)顯著減少NOx的排放。與CI發(fā)動機(jī)類似，HCCI發(fā)動機(jī)負(fù)荷是通過改變?nèi)剂吓c空氣混合量來控制的，可避免如SI發(fā)動機(jī)的節(jié)流泵氣損失。然而與CI發(fā)動機(jī)不同，HCCI發(fā)動機(jī)燃料和空氣預(yù)先混合，降低微粒排放量。HCCI發(fā)動機(jī)會繼續(xù)受到關(guān)注。

LTC發(fā)動機(jī)能實(shí)現(xiàn)HCCI模式，提供更高的效率，同時具有減少NOx和顆粒物排放的潛力。但是發(fā)動機(jī)只能工作在有限的范圍內(nèi)，工作范圍取決于燃料組合物的成分。最近提出的HCCI發(fā)動機(jī)對于濃度不同的燃料，燃燒指標(biāo)有很大改進(jìn)。這項(xiàng)研究對LTC發(fā)動機(jī)提出了一個評價(jià)燃料適用性新指標(biāo)，基于FTP-75輕型車行駛工況,計(jì)算潛在的節(jié)油能力。駕駛循環(huán)模擬系統(tǒng)采用典型的輕型客車進(jìn)行，并設(shè)定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷。為監(jiān)測每個工作區(qū)間的性能，利用各種燃料的單區(qū)自然吸氣對HCCI發(fā)動機(jī)仿真。根據(jù)仿真結(jié)果評價(jià)不同的改進(jìn)燃料對改善燃油經(jīng)濟(jì)性的作用，形成基礎(chǔ)的燃料的性能指標(biāo)。一般情況下，較低辛烷值燃料對發(fā)動機(jī)更有利，可得到更高的LTC燃料值。

Kyle E.Niemeyer1 et al. Western States Section of the Combustion Institute-Spring 2014 Meeting Hosted by the California Institute of Technology March 24–25, 2014.

編譯：祁祥