直喷燃料特性对高比例预混压燃燃烧的影响

作者：冉兴旺; 刘海峰^*; 唐青龙; 尧命发

来源：燃烧科学与技术, 2018, 24(04): 354-360.

• 燃料特性
• 双燃料发动机
• 高速成像
• 火焰发展

针对高比例预混压燃燃烧模式,在气道喷射异辛烷并保证气道当量比为1,缸内每循环直喷2,mg及4,mg正庚烷、聚甲氧基二甲醚(PODE)、正十六烷,并选择-25°,CA ATDC早喷和-5°,CA ATDC晚喷两个工况,对比分析了燃烧室内的自燃着火、火焰发展和燃烧放热过程.结果表明,RCCI晚喷工况为两阶段燃烧,压力升高率较低,有利于RCCI向高负荷范围拓展,直喷PODE和正十六烷两阶段燃烧明显,而直喷正庚烷燃烧室内混合气的活性梯度较小,两阶段燃烧不明显;高比例预混压燃燃烧中,缸内直喷油量低,早喷工况滞燃期主要受十六烷值影响,晚喷工况下喷雾雾化质量差异带来的影响逐渐凸显;在高气道喷油比例(93.8%)下,正庚烷晚喷工况火焰呈现红色,存在灼热的碳粒,早喷可一定程度改善该问题,而正十六烷无论早喷还是晚喷,喷雾雾化质量均很差,碳烟问题尤为显著;PODE能量密度低,相应最大压升率低,再加上其高十六烷值和含氧特性,在高气道喷油比例(93.8%)下,其早喷工况初始自燃点较少,火焰发展速度慢,之后伴有多点自燃过程,而晚喷工况的油束火焰面积小,相邻油束无干扰,碳烟生成很少,适合作为高比例预混压燃燃烧的高活性燃料.

• 单位
  天津大学; 内燃机燃烧学国家重点实验室