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二甲醚发动机HCCI燃烧与排放研究的开题报告

一、选题背景及意义

市场上的燃油车排放问题越来越引起人们的关注。现有的传统发动机燃烧方式主

要包括SI燃烧和CI燃烧，其中CI燃烧方式因为燃烧效率高、动力强劲、排放少等优

点已经成为目前商用车的主流燃烧方式。然而，CI燃烧还存在着高温和高压的燃烧方

式容易引起氮氧化物和颗粒物的产生，因此这些排放物对环境和人体健康都带来了一

定的危害。

为了解决高温和高压带来的排放问题，研究者们开始尝试寻找一种新的燃烧方式，

即混合压缩着火（HCCI）燃烧方式。HCCI是指通过在缸内注入空气和燃油的混合物，

然后在缸内产生自燃导致燃烧的一种燃烧方式。相比传统SI燃烧和CI燃烧，HCCI能

够提高燃烧的效率，同时减少部分排放物的生成，因此HCCI燃烧方式被视为未来发展

的一种趋势。

二、研究内容与目的

本研究将以二甲醚（DME）作为燃料，研究HCCI燃烧方式在DME发动机中的

应用及其对排放物的影响。具体研究内容如下：

1.DME发动机HCCI燃烧的基本原理和特点。

2.研究DME发动机HCCI燃烧在不同负荷及转速下的稳定性和排放特性。

3.探究不同混合气成分及配比对DME发动机HCCI燃烧的影响。

4.分析实验结果，探讨HCCI燃烧方式在DME发动机中应用的前景。

三、研究方法

本研究将采用实验研究和数值模拟相结合的方法进行。实验方面，使用DME发

动机进行实际的燃烧测试，通过调整混合气成分、配比、缸内压力等参数，研究DME

发动机HCCI燃烧特性及排放特性。数值模拟方面，采用CFD软件进行仿真计算，研

究DME发动机在HCCI燃烧条件下的燃烧过程、温度分布等。

四、预期成果

通过本研究，预计可以获得以下成果：

1.深入了解DME发动机HCCI燃烧的基本原理和特点。

2.研究DME发动机在HCCI燃烧条件下的性能和排放特性，为DME发动机的优

化提供实验数据和理论基础。

3.探究不同混合气成分及配比对DME发动机HCCI燃烧的影响，为发动机燃烧

的优化提供更多的可行性方案。

4.提高DME发动机的燃烧效率、减少污染物的排放，为保护环境和人体健康做

出贡献。

五、研究难点

本研究主要面临以下难点：

1.HCCI燃烧方式多变，且存在较为明显的周期震荡和不稳定性，如何对HCCI

燃烧过程进行控制和稳定是一个难点。

2.DME与传统燃油的物化性质不同，其在发动机中的燃烧过程也有所不同，需

要对其燃烧特性进行深入研究。

3.HCCI燃烧过程存在多种复杂相互关联的因素，包括混合气成分、缸内温度和

压力、进气量等，如何综合考虑这些因素以提高发动机性能是一个难点。