第八章均质压燃燃烧初稿.ppt

;本章内容;柴油机燃烧特性;由预混合燃烧和扩散燃烧两阶段；两阶段燃烧比例影响发动机性能、排放和振动噪声； 非均质扩散燃烧，浓度场和温度场不均匀是排放生成根本原因；过浓高温区生成碳烟、当量比接近1的高温燃烧区生成NOx、过稀区和壁面淬熄区是HC和CO的主要来源； 燃烧可直接控制：喷油时刻控制燃烧时刻，燃油与空气混合速率控制燃烧速率。 在机内排放控制技术上，主要是改进燃油与空气混合，减少缸内不均匀性，降低过高的燃烧温度，柴油机微粒和Nox排放是关键。;降低柴油机排放的技术;火花点燃式发动机燃烧特性;火花点燃式发动机燃烧特性总结;提高汽油机热效率途径;HCCI的提出;HCCI燃烧过程;;HCCI燃烧特性;HCCI存在的主要问题;均质压燃着火由化学反应动力学控制，其着火时刻主要由燃料特性、混合气成分、混合气浓度、混合气温度和发动机运行工况等因素决定，其着火控制只能通过间接方法控制。;着火时刻控制;混合气温度对着火时刻的影响;燃料辛烷值对着火时刻的影响;混合气浓度和混合气成分对着火时刻影响;转速对着火时刻影响;着火时刻控制参数;燃烧反应速度控制; 发动机在大负荷工况过快的燃烧反应速度会引起爆震燃烧，其结果是造成过大的燃烧峰值压力，会引起发动机因机械负荷和热负荷过大而造成损坏，同时会引起发动机高噪声和NOX排放增大，所以HCCI发动机存在向大负荷扩展的问题。 对于高辛烷值燃料低负荷工况因燃烧反应速度过慢引起火焰温度过低，使燃烧不充分，形成大量的中间产物和未完全燃烧产物，能耗率严重恶化，有害排放物增加；在怠速工况还会导致“失火”。 分层燃烧（温度分层和混合气浓度分层），缸内燃油喷射、喷水、改变进气和缸内混合过程，双燃料方式; 不完全燃烧区 --燃烧温度太低爆燃区--燃烧过快失火区--废气过多;运行工况控制（瞬态工况控制）; 由于燃烧室壁面较冷，传热会使压缩的混合温度迅速降低，对于完全由动力学决定的燃烧过程温度是最敏感的参数，温度过低将会导致发动机失火，使冷却起动困难。 电热塞加???、使用多种燃料或燃油添加剂、应用VCR或VVT技术提高发动机的压缩比等措施。比较现实的方法是在发动机冷起动时运行在传统火花点火模式，暧车后切换到HCCI模式。对于装有VVT装置的发动机，可以将暧车时间做到短短的几个循环工况，因为高比例的热残余废气可以使发动机很快切换到HCCI运行模式。 ; 压缩余隙、燃烧室壁面附近温度较低，混合气燃烧反应不能进行，造成不完全燃烧。造成大量HC排放 CO是化学反应动力学产物，燃烧反应温度过低，燃料发生焰前反应或蓝焰反应，但其温度不足以导致热焰反应发生，生成大量的CO排放。 HCCI中HC和CO排放高，排气温度低。HC与缸内温度燃烧室结构和燃料特性有关，而CO排放主要与燃烧反应温度有关。;HCCI高燃烧效率范围较小;HCCI高HC排放;HCCI高CO排放;HC与温度和燃料特性有关，但CO与温度有较好的相关性;HCCI燃烧控制技术;HCCI进排气控制;Variable valve actuation (VVA);;汽油机HCCI;典型四冲程汽油HCCI燃烧系统;;实现精确燃烧控制和瞬态工况控制 各缸实时控制策略 除了常用变量，如质量流量，空燃比、进气温度、冷却水温度等，工况控制最重要的变量是实时燃烧信息，燃烧信息通过缸内压力来反应。比较有效的方法是采用离子流(ion current)传感器，采用闭环控制。 控制系统中使用能够精确预测混合气成分、混合气成分等参数对燃烧影响的燃烧模型;OKP-Optimized Kinetic Process;不同均质压燃发动机控制方法;不同均质压燃发动机燃油消耗率;柴油机实现HCCI;柴油机HCCI燃烧控制方法;预混合HCCI;PREDIC-Premixed Lean Diesel Combustion;PREDIC-燃烧特性和发动机性能;MULDIC-MULtipe stage Diesel Combustion;UNIBUS-Uniform Balky Combustion System;MK-Modulated Kinetic Combustion System;MK燃烧系统燃烧特性;HCCI柴油机复合燃烧技术;双燃料（催化重整燃烧）二甲醚/甲醇双燃料均质压燃;二甲醚/甲醇双燃料均质压燃发动机性能;二甲醚/甲醇双燃料均质压燃工况范围;燃烧效率与指示热效率;HCCI研究与发展趋势;本章内容;基元反应和非基元反应; 化学反应速率是指一定条件下单位时间内某化学反应的反应物转变为生成物的速率。 用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示的化学反应速率为，;温度对化学反应速率的影响; 1