均質(zhì)壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)汽油殘留物化學(xué)效應(yīng)的研究

均質(zhì)壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)汽油殘留物化學(xué)效應(yīng)的研究

探討了在負(fù)閥重疊期間，汽油殘留物對(duì)均質(zhì)壓燃（HCCI）發(fā)動(dòng)機(jī)汽油燃料燃燒的影響。發(fā)動(dòng)機(jī)在各種噴射策略和過(guò)量空氣比下運(yùn)行時(shí)，負(fù)閥重疊期間的混合物將具有不同的汽油-廢氣混合比和氧氣量。應(yīng)用非侵入性抽樣方法研究混合氣體在負(fù)閥重疊期間所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，該方法在進(jìn)氣過(guò)程結(jié)束時(shí)利用回流測(cè)量進(jìn)氣管道中殘留的混合氣體。根據(jù)對(duì)進(jìn)氣口氣體的采樣，利用傅立葉變換紅外（FTIR）光譜分析系統(tǒng)，檢測(cè)負(fù)閥重疊期間混合氣體化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)。在測(cè)量燃料濃度的基礎(chǔ)上計(jì)算特定燃料（殘留氣體、循環(huán)廢氣）成分的反應(yīng)程度。研究結(jié)果如下。

（1）燃料通過(guò)進(jìn)氣管與管內(nèi)殘留氣體混合發(fā)生反應(yīng)，這些反應(yīng)能夠產(chǎn)生大量的甲烷和輕質(zhì)不飽和HC。相比之下，在連桿到達(dá)上止點(diǎn)之后出現(xiàn)后，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管進(jìn)入負(fù)閥重疊期間，燃料發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)可以忽略不計(jì)。

（2）生成的氣體中乙炔是最容易增強(qiáng)燃燒的化合物，該化合物的產(chǎn)生能夠改變可燃混合物的自燃特性。在化學(xué)計(jì)量條件下，在發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮沖程的負(fù)閥重疊期間，每千克噴射的燃料中有15g轉(zhuǎn)化為乙烯，而該過(guò)程中燃料量的減少提高了燃料的反應(yīng)程度。因此，在整個(gè)燃料分流比范圍內(nèi)，可燃混合物中乙烯的濃度幾乎保持不變，可以通過(guò)燃料分流噴射技術(shù)控制乙烯的濃度。

（3）空氣量的多少對(duì)其它輕質(zhì)不飽和HC的產(chǎn)生影響較小。但在發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮沖程的負(fù)閥重疊期間，噴射的燃料量不同，產(chǎn)生HC的量也不相同。負(fù)閥重疊期間進(jìn)氣燃料比例的增加促進(jìn)了燃料向丙烯和1,3-丁二烯的轉(zhuǎn)化，燃料向乙烯的轉(zhuǎn)化呈非單調(diào)趨勢(shì)增長(zhǎng)。

（4）甲醛也是一種自燃促進(jìn)劑。在試驗(yàn)過(guò)程中，每千克噴射的燃料中有15g轉(zhuǎn)化為甲醛。由于甲醛中含有氧元素，因此其生成隨著空氣量的增加而增加。乙醛的生成趨勢(shì)也與甲醛相似。

刊名：InternationalJournal ofEngineResearch（英）

刊期：2016年第4期

作者：JacekHuniczetal

編譯：朱會(huì)