對HCCI汽油機在起動和瞬態(tài)期間的研究

重點研究了在發(fā)動機起動和負荷瞬變的過程中，燃燒正時及其它燃燒參數(shù)的變化。通過改變HCCI發(fā)動機不同轉(zhuǎn)速下的進氣溫度（130°C和150°C）和空燃比來進行研究。對于起動過程中瞬態(tài)的研究，燃油噴射關閉，倒拖活塞至發(fā)動機缸蓋底面，進排氣溫度穩(wěn)定時，再開始進行燃油噴射。使用壓電式傳感器進行燃燒壓力的測定，每個試驗重復5次。在前幾個循環(huán)中，整體壓力峰值由壓縮壓力產(chǎn)生，在此期間觀察CA50受缸壁溫度的影響，這是由于瞬態(tài)起動過程中的燃燒和熱殘余。熱殘余的影響可在第一個燃燒循環(huán)中區(qū)分出來。第一個燃燒循環(huán)出現(xiàn)的時刻受進氣溫度和燃油噴射速率的影響。燃燒相位的變化模式在瞬態(tài)起動過程中取決于進氣溫度和空燃比。

為了確定HCCI燃燒過程的瞬態(tài)效應，采用了兩種類型的瞬態(tài)加速試驗（階躍和脈沖）。第一個測試是從一個低負荷條件下步進加速到一個更高的負荷。第二個測試是從低負荷條件下加速到高負荷條件進行幾百個循環(huán)，然后再回到小負荷條件下。在階躍測試中，燃燒持續(xù)期在初始幾個循環(huán)后迅速降低。隨著壁面溫度的上升以及燃燒時刻的提前，燃燒持續(xù)期的下降速度降低。排氣溫度在正階躍期間呈增加趨勢，并在200循環(huán)左右達到穩(wěn)態(tài)狀態(tài)值。同時發(fā)現(xiàn)，在相同轉(zhuǎn)速下，200、300、400和500循環(huán)幾乎具有相同的排氣溫度峰值。IMEP（平均缸內(nèi)指示壓力）值在15個瞬態(tài)循環(huán)后接近穩(wěn)態(tài)數(shù)值。瞬態(tài)脈沖試驗中，在燃燒后的連續(xù)循環(huán)中，隨著燃燒時刻的提前，除500循環(huán)外的其它循環(huán)，CA50都處于過渡狀態(tài)，即CA50在500循環(huán)時達到了穩(wěn)定狀態(tài)。排氣溫度在瞬態(tài)期間變化很大，達到穩(wěn)定狀態(tài)需200循環(huán)左右。

Rakesh Kumar Maurya et al. SAE 2011-01-2445.

編譯：羅濤