试验研究不同燃烧性能及理化特性的烃类混合燃料对车用压燃式内燃机瞬态工况燃烧及排放的影响规律。通过不同烃类燃料的配比获得不同理化特性的混合燃料,利用试验及模拟计算等手段,研究燃料挥发性及着火性对瞬态工况下燃油雾化、蒸发、混合气形成、燃烧及排放的影响,确定燃料理化特性与燃烧初始边界条件协同配合对瞬态工况下燃烧过程的影响规律,找出关键的影响因素。探讨不同燃料下发动机瞬态工况燃烧、排放特性及其对于燃烧边界条件的响应特性,揭示燃料理化特性及燃烧边界条件对瞬态工况燃烧及排放影响的机理,优化瞬态燃烧,探索改善燃烧、降低排放的途径及实现发动机瞬态工况清洁燃烧的燃料配方,控制车用发动机瞬态工况的排放水平,为改善车用发动机瞬变燃烧、降低瞬态排放提供技术储备。
燃料理化特性与内燃机燃烧及排放有着密切的关系,研究燃料特性对于瞬态工况燃烧及排放的影响规律,对于改善瞬态燃烧,降低排放有着重要的意义。本研究开发了柴油机电控燃油供给系统、EGR系统及单循环采样系统,建立了柴油机瞬态工况测控平台,可以实现发动机瞬态参数的实时测量。通过不同烃类燃料组分的配比制取了不同理化特性的燃料,在两种不同型式发动机上试验研究了燃料特性对稳态及瞬态工况下燃烧、排放的影响,找到了瞬态工况与稳态工况燃烧及排放规律的差异,确定了燃料挥发性和十六烷值对燃烧及排放影响的程度和范围。应用单一组分的正庚烷燃料、天然气合成燃料与柴油对比研究了燃料挥发性及着火性对于HC排放成分的影响规律,完成了燃烧初始边界条件对燃烧、排放的影响规律,找到了关键的影响因素,确定了不同燃料下发动机瞬态工况燃烧、排放特性及其对于燃烧边界条件的响应特性。应用CFD模拟计算的手段,分析了燃料挥发性对燃油雾化、蒸发、混合气形成、燃烧及排放的影响规律,揭示了燃料理化特性及燃烧边界条件对燃烧及排放影响的机理。研究成果对于改善燃油品质、优化瞬态燃烧、降低排放,实现发动机瞬态工况清洁燃烧具有指导意义。