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HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)氣門(mén)重疊注入效應(yīng)和汽油燃燒沖擊的試驗(yàn)研究

研究了汽油直噴均質(zhì)混合氣壓燃（HCCI）發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)氣門(mén)重疊（NVO）現(xiàn)象和燃燒技術(shù)。試驗(yàn)在可變氣門(mén)的情況下進(jìn)行，使NVO曲柄角在157°到182°之間變化。在NVO期間，燃料直接噴射到氣缸中，并且從壓縮排氣的早期階段到廢氣擴(kuò)展后期，噴射定時(shí)是變化的。利用傅立葉變換紅外分析系統(tǒng)和進(jìn)氣口簡(jiǎn)單氣體取樣方法，分析在NVO期間燃料組合物重整的變化。在排氣壓縮發(fā)生燃油噴射后，重整的結(jié)果是燃料中高達(dá)10.2%C被轉(zhuǎn)化成CO2。此外，對(duì)NVO噴射定時(shí)和燃燒空氣過(guò)剩率的影響也進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)燃燒定時(shí)之前的壓縮排氣期間燃料噴射是延遲的，同時(shí)排氣擴(kuò)散期間燃料噴射由于NVO效應(yīng)也延遲。

HCCI燃燒系統(tǒng)與火花點(diǎn)火和柴油機(jī)燃燒相比，其主要優(yōu)點(diǎn)是可以大量減少NOx的排放量。另外，快速熱釋放速率以及達(dá)到近乎理想的奧托循環(huán)相比于火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)，提高了熱效率。為了使汽油自動(dòng)點(diǎn)火，有必要引進(jìn)高能量到缸內(nèi)。2沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的大量殘留物充分提高氣缸內(nèi)的溫度，使其可以自動(dòng)點(diǎn)火。在4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，HCCI燃燒可以許多方式實(shí)現(xiàn)。在此燃燒系統(tǒng)的早期試驗(yàn)中，廣泛使用進(jìn)氣預(yù)熱，通常還同時(shí)提高壓縮比。然而，這種技術(shù)并不適用于發(fā)動(dòng)機(jī)，實(shí)際生產(chǎn)中大多數(shù)使用的可行解決方案是利用NVO技術(shù)，引入額外的能量進(jìn)入氣缸內(nèi)部進(jìn)行廢氣再循環(huán)（EGR）。NVO技術(shù)使得高辛烷值的燃料（汽油等）在典型的火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)空氣預(yù)熱的情況下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)點(diǎn)火。為了阻止氣缸中排出過(guò)多廢氣，排氣門(mén)在排氣沖程上止點(diǎn)（TDC）之前封閉。為了避免氣體向進(jìn)氣口回流，氣門(mén)的開(kāi)度延遲，這種技術(shù)也被稱作受控自動(dòng)點(diǎn)火（CAI）。

刊名：Fuel（英）

刊期：2014年第117卷

作者：Jacek Hunicz et al

編譯：祁祥