压缩比对双燃料发动机中高负荷影响的试验和模拟

作者：任烁今; 张明; 郭勇; 颜燕; 王志; 王建昕

来源：汽车安全与节能学报, 2020, 11(04): 518-528.

• 内燃机多缸机
• 双燃料燃烧
• 压缩比
• 均质混合引燃(HCII)
• 汽油比例
• 数值模拟

为了解决多缸内燃机双燃料燃烧在中高负荷粗暴燃烧的问题,该文先后采用试验和模拟的方法研究了降低压缩比(CR)对双燃料燃烧中高负荷特性的影响。结果表明:试验中随着压缩比从17.4降低至14.5,均质混合引燃(HCII)燃烧能够达到的最高汽油比例从33%左右上升至54%左右。NOx、碳烟(Soot)和CO排放均能够进一步降低,而碳氢化合物总量(THC)排放则有所增加。模拟中,压缩比降低后汽油组分局部温度降低可达到750 K左右;双燃料燃烧的NOx和Soot主要产生于柴油扩散燃烧区域,随着汽油比例的升高NOx和Soot排放可得到降低;汽油自燃可以有效消除燃烧室狭缝中残留的THC以及汽油不完全燃烧产生的CO排放。总之,通过适当降低压缩比能够在一定程度上改善双燃料燃烧在中高负荷的粗暴燃烧问题,并改善其燃烧排放特性。

• 单位
  清华大学; 中国汽车技术研究中心有限公司; 汽车安全与节能国家重点实验室