基于光譜分析的HCCI燃燒過程研究

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基于光譜分析的HCCI燃燒過程研究

近些年，由于較高的熱效率和較低的排放，均質充量壓燃（HCCI）發動機引起了人們的極大關注。HCCI燃燒模式使燃燒在高壓縮比和非常稀（超出一般正常燃燒界限的濃度）的混合氣條件下進行。

HCCI燃燒過程中，缸內的混合氣絕大部分處于均質，很少有局部過濃的情況出現。這種燃燒特點使得發動機的熱效率更高且NOx和微粒的排放更低，但其缺點在于很難通過控制點火時刻來抑制過高的燃燒速率。為了解決這一問題，有必要詳細探究HCCI的燃燒機理。本文通過改變發動機的壓縮比和燃料的辛烷值來研究HCCI的燃燒過程。試驗在一臺2沖程單缸試驗發動機上進行，在該發動機的缸體上設計了裝有石英玻璃的圓孔，通過此圓孔可觀察燃燒過程。采用光譜分析的方法對燃燒進行研究。試驗發動機有兩種壓縮比：11∶1和15∶1。試驗用燃料辛烷值為0號和50號。

試驗結果顯示：①提高壓縮比可以使HCCI燃燒起始時刻提前，并且燃燒室內不均勻分布的混合氣成分會誘發敲缸；②點火時刻對燃燒速率影響很大；③壓縮比越低，辛烷值對點火時刻的影響越大。提高辛烷值可以使點火滯燃期延長，但是壓縮比越高，這種影響越小。

Akira Terashima et al.SAE 2013-32-9031.

編譯：劉偉