對(duì)HCCI汽油機(jī)在起動(dòng)和瞬態(tài)期間的研究

對(duì)HCCI汽油機(jī)在起動(dòng)和瞬態(tài)期間的研究

重點(diǎn)研究了在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)和負(fù)荷瞬變的過程中，燃燒正時(shí)及其它燃燒參數(shù)的變化。通過改變HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速下的進(jìn)氣溫度（130°C和150°C）和空燃比來(lái)進(jìn)行研究。對(duì)于起動(dòng)過程中瞬態(tài)的研究，燃油噴射關(guān)閉，倒拖活塞至發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋底面，進(jìn)排氣溫度穩(wěn)定時(shí)，再開始進(jìn)行燃油噴射。使用壓電式傳感器進(jìn)行燃燒壓力的測(cè)定，每個(gè)試驗(yàn)重復(fù)5次。在前幾個(gè)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(dòng)過程中的燃燒和熱殘余。熱殘余的影響可在第一個(gè)燃燒循環(huán)中區(qū)分出來(lái)。第一個(gè)燃燒循環(huán)出現(xiàn)的時(shí)刻受進(jìn)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(dòng)過程中取決于進(jìn)氣溫度和空燃比。

為了確定HCCI燃燒過程的瞬態(tài)效應(yīng)，采用了兩種類型的瞬態(tài)加速試驗(yàn)（階躍和脈沖）。第一個(gè)測(cè)試是從一個(gè)低負(fù)荷條件下步進(jìn)加速到一個(gè)更高的負(fù)荷。第二個(gè)測(cè)試是從低負(fù)荷條件下加速到高負(fù)荷條件進(jìn)行幾百個(gè)循環(huán)，然后再回到小負(fù)荷條件下。在階躍測(cè)試中，燃燒持續(xù)期在初始幾個(gè)循環(huán)后迅速降低。隨著壁面溫度的上升以及燃燒時(shí)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(shì)，并在200循環(huán)左右達(dá)到穩(wěn)態(tài)狀態(tài)值。同時(shí)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(gè)瞬態(tài)循環(huán)后接近穩(wěn)態(tài)數(shù)值。瞬態(tài)脈沖試驗(yàn)中，在燃燒后的連續(xù)循環(huán)中，隨著燃燒時(shí)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(shí)達(dá)到了穩(wěn)定狀態(tài)。排氣溫度在瞬態(tài)期間變化很大，達(dá)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