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增压直喷汽油机中润滑油液滴诱发早燃机制的数值研究
  • ISSN号:0253-987X
  • 期刊名称:《西安交通大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TK411.2[动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
  • 作者机构:[1]西安交通大学能源与动力工程学院,西安710049, [2]一汽解放汽车有限公司无锡柴油机厂,江苏无锡214026
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50776069); 陕西省自然科学基金资助项目(2015JM5236)
中文摘要:

通过利用多维计算流体动力学(CFD)耦合一个多组分汽油替代物的骨架反应机理,对增压直喷汽油机中润滑油液滴诱发早燃的机制进行了研究。首先,在模拟增压高强化汽油机压缩上止点热力学状态的定容圆柱网格内,研究了润滑油液滴的存在对汽油/空气混合气自燃过程的影响,结果表明:以正庚烷和过氧氢酮分别作为润滑油蒸发产物时润滑油液滴的存在均可缩短混合气的着火延迟时间,尤其是以过氧氢酮作为润滑油蒸发产物时混合气的着火延迟时间缩短更为明显;随着润滑油液滴粒径的增大,混合气的着火延迟时间先缩短后延长,润滑油液滴温度和混合气的温度、压力升高会进一步缩短混合气的着火延迟时间。然后,以过氧氢酮作为润滑油蒸发产物,在增压直喷汽油机动网格内模拟了润滑油液滴存在时缸内混合气的自燃过程,结果表明:润滑油液滴蒸发释放出了着火性能较好的组分,缩短了液滴周围混合气的着火延迟时间,导致液滴周围混合气在火花点火之前自燃,从而引发早燃。最后,根据以上结论提出了一个润滑油液滴诱发早燃的机制。

英文摘要:

Multidimensional computational fluid dynamics coupled with a skeletal chemical kinetic model of gasoline substitute is used to investigate the mechanism of pre-ignition induced by lubricant oil droplets in a supercharged direct-injection spark-ignition(DISI)engine under high load and at low speed.The influence of lubricant oil droplet on the auto-ignition of gasoline and air mixture is evaluated in a constant volume combustion bomb with the thermodynamic conditions similar to those in the DISI engine cylinder at the compression top dead center.The results show that the ignition delay time of gasoline and air mixture is shortened by the presence of lubricant oil droplet when n-heptane and hydrogen peroxide ketone(C8KET)are used as lubricant oil evaporation substitutes respectively,and this behavior is more obvious when C8 KET is used as lubricant oil evaporation substitute.The ignition delay time of gasoline and air mixture first decreases then increases with the increasing lubricant oil droplet diameter.In addition,theignition delay time of fuel-air mixture is further shortened with the increasing lubricant oil droplet temperature and the temperature and pressure of the fuel-air mixture.A numerical investigation for auto-ignition of gasoline and air mixture with the presence of lubricant oil droplets in the supercharged DISI engine is carried out by using C8 KET as lubricant oil evaporation substitute.The results show that the ignition delay time of the fuel-air mixture around the lubricant oil droplets is shortened by the constituents with good ignition performance evaporating from lubricating oil droplets,which causes auto-ignition of fuel-air mixture in this area before the spark ignition and leads to the occurrence of pre-ignition.A mechanism of pre-ignition induced by lubricant oil droplets is finally proposed following the conclusions above.

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期刊信息
  • 《西安交通大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人共和国教育部
  • 主办单位:西安交通大学
  • 主编:陶文铨
  • 地址:西安市咸宁西路28号
  • 邮编:710049
  • 邮箱:xuebao@mail.xjtu.edu.cn
  • 电话:029-82668337 82667978
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-987X
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1069/T
  • 邮发代号:52-53
  • 获奖情况:
  • 美国《工程索引》(EI光盘版)定期收录的中文期刊,《中文核心期刊目录总览》综合类核心期刊,科技部《科技论文统计与分析》统计源,《中国科学引文数据库》刊源,获全国高校优秀科技期刊一等奖,“百种中国杰出学术期刊”称号,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:27275