二甲醚-甲醇雙燃料均質壓燃發(fā)動機的試驗研究.pdf

1、能源匱乏和環(huán)境污染是當今世界各國所共同面臨的兩大難題.均質壓燃(HCCI)燃燒技術以其低氮氧化物、低微粒排放和高熱效率的優(yōu)點而引起世界各國的廣泛關注.控制著火時刻和燃燒反應速率以及擴展運行工況范圍是發(fā)動機實現(xiàn)HCCI燃燒的關鍵和難點.針對HCCI面臨的難點問題,該文提出了一種新的解決方法,即采用高十六烷值燃料二甲醚和高辛烷值燃料甲醇組合成雙燃料燃燒模式,并結合冷卻廢氣再循環(huán)(EGR)技術來控制HCCI燃燒的著火時刻和燃燒反應速率,使發(fā)動

2、機能在較大的工況范圍內實現(xiàn)HCCI燃燒.試驗在一臺單缸發(fā)動機上進行,DME和甲醇的供給由一套電控氣道噴射系統(tǒng)控制.試驗結果表明,DME具有明顯的雙階段放熱的特點,DME HCCI只能在小負荷工況運行.采用DME/甲醇雙燃料通過調節(jié)DME和甲醇的比例可大幅度拓寬HCCI運行工況范圍,最大平均指示壓力可達0.77MPa.燃燒特性分析表明,DME濃度增大,HCCI著火時刻提前,燃燒持續(xù)時間縮短;甲醇濃度增大,HCCI著火時刻推遲,燃燒持續(xù)時間

3、延長.甲醇對DME低溫放熱反應有很大影響,DME/甲醇雙燃料燃燒反應中DME低溫放熱明顯減小.正常燃燒情況下增大DME、減少甲醇有利于提高HCCI發(fā)動機的熱效率.在低負荷工況采用DME/甲醇雙燃料會導致過低的發(fā)動機熱效率,宜燃用單一DME燃料并采用大比例EGR方案來改善熱效率.EGR使HCCI的著火時刻推遲,燃燒持續(xù)時間延長,發(fā)動機的熱效率提高,但EGR對拓寬雙燃料HCCI的工況范圍作用不大.DME/甲醇雙燃料HCCI燃燒的NOx排放始