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氣門(mén)升程對(duì)HCCI汽油機(jī)燃燒和排放的影響

傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)有許多問(wèn)題需要解決，因此進(jìn)行了均質(zhì)壓燃點(diǎn)火（HCCI）汽油機(jī)的研究。HCCI汽油機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn)，如高熱效率、高壓縮比和低排放率。在HCCI汽油機(jī)中，為了完成自動(dòng)點(diǎn)火，必須提高壓縮比和進(jìn)氣溫度，且需要更高的過(guò)量空氣系數(shù)才能更好地混合空氣和燃料。由于該汽油機(jī)燃燒室內(nèi)有更好的壓縮溫度，因此均質(zhì)和非均質(zhì)的混合氣體可以同時(shí)自動(dòng)點(diǎn)燃。缸內(nèi)氣體溫度是影響NOx排放的關(guān)鍵因素之一，燃燒室內(nèi)氣體溫度較低時(shí)可以防止NOx的生成。NOx形成也取決于燃燒過(guò)程中火焰長(zhǎng)度、火焰持續(xù)時(shí)間和氧濃度。

傳統(tǒng)的燃燒模型需要利用特殊的過(guò)濾器、催化轉(zhuǎn)換器和廢氣再循環(huán)裝置，但這些系統(tǒng)非常復(fù)雜、費(fèi)用高昂且不適于未來(lái)的排放法規(guī)。而HCCI燃燒模型具有提高熱效率、減少?gòu)U氣排放等優(yōu)勢(shì)，因此為獲得HCCI燃燒模型，利用可變氣門(mén)機(jī)構(gòu)是最有效可行的方法。本文在4沖程單缸汽油機(jī)中運(yùn)用4個(gè)不同的氣門(mén)機(jī)構(gòu)擴(kuò)大HCCI工作范圍，試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為800～1900r/min，HCCI燃燒模型空燃比λ=0.5～2，進(jìn)氣溫度為20～120℃。研究了HCCI燃燒模型中不同空燃比和進(jìn)氣溫度對(duì)氣缸壓力、放熱率，以及發(fā)動(dòng)機(jī)性能和排放的影響。測(cè)試結(jié)果顯示，在發(fā)動(dòng)機(jī)敲缸和無(wú)法點(diǎn)火的工作區(qū)域降低左凸輪可以擴(kuò)大HCCI燃燒模型的工作范圍。

刊名：Energy Conversion and Management（英）

刊期：2015年第94期

作者：Can Cinar et al

編譯：陳飛