壓縮比和甲醇摻燒比對進氣預(yù)混甲醇柴油機燃燒過程的影響.pdf

1、甲醇具有沸點低，易于汽化及混合等優(yōu)點，在柴油機中摻燒一定比例的甲醇可有效改善柴油機缸內(nèi)的燃燒狀況，同時有利于發(fā)動機充量系數(shù)的提高，改善煙度排放。然而過多地摻燒甲醇會使缸內(nèi)燃燒的壓力升高率過大，容易產(chǎn)生爆燃，影響柴油機運行的平穩(wěn)性。本文以試驗為基礎(chǔ)，并建立相應(yīng)的燃燒模型，綜合分析了壓縮比和甲醇摻燒比對燃燒始點、滯燃期、缸內(nèi)壓力、壓力升高率和放熱率等參數(shù)以及排放的影響，最后提出了壓縮比的優(yōu)化方案。
　　首先，對4B26增壓柴油機的結(jié)構(gòu)

2、進行改造，采用進氣預(yù)混甲醇的方式實現(xiàn)甲醇在柴油機上的燃燒。試驗分析了甲醇添加對原柴油機經(jīng)濟性以及工作平穩(wěn)性的影響，結(jié)果表明:柴油機工作過程中，摻燒一定比例的甲醇可以改善缸內(nèi)燃燒狀況，提高燃油經(jīng)濟性;最大甲醇摻燒比隨轉(zhuǎn)速和負荷的增大而減小，摻燒甲醇之后，缸內(nèi)燃燒最高爆發(fā)壓力峰值升高，各轉(zhuǎn)速工況在最大甲醇摻燒比下均出現(xiàn)了爆燃。
　　其次，利用AVL-Fire軟件建立了進氣預(yù)混甲醇柴油機的燃燒模型，模擬工況為2200r/min、100％

3、負荷，在該工況下，甲醇摻燒比為38％。通過缸內(nèi)壓力的模擬值與試驗值之間的對比，驗證了計算模型的準確性和可靠性。
　　然后，對18、17.5、17、16.5和16這五種不同壓縮比進行了計算，分析了壓縮比對進氣預(yù)混甲醇柴油機工作性能的影響。結(jié)果表明:壓縮比減小，燃燒始點推遲，滯燃期延長;缸內(nèi)壓力、壓力升高率、放熱率和缸內(nèi)溫度的峰值下降，其所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角后移;NOx排放減少，碳煙排放增加。
　　另外，還對38％、43％、48％和

4、53％這四種不同甲醇摻燒比進行了計算，分析了甲醇摻燒比對進氣預(yù)混甲醇柴油機工作性能的影響。結(jié)果表明:甲醇摻燒比增加，缸內(nèi)燃燒始點滯后，滯燃期延長;缸內(nèi)壓力、壓力升高率和放熱率的峰值上升，其所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角后移;在燃燒過程的初期，缸內(nèi)溫度隨著甲醇摻燒比的增加而減小，在燃燒過程的中后期，缸內(nèi)溫度隨甲醇摻燒比的增加而升高;NOx排放增加，碳煙排放減少。
　　最后，綜合分析了壓縮比和甲醇摻燒比對缸內(nèi)燃燒過程的影響，對壓縮比進行了優(yōu)化。結(jié)果