汽油均质混合气柴油引燃(HCII)燃烧特性的研究 被引量：35

1

作者 王建昕 蒋恒飞 +2 位作者 王燕军 何邦全 田辛 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期391-396,共6页

为探索大幅度提高汽油机热效率的途径,采用了一种汽油均质混合气柴油引燃(HCII)的燃烧方式,结合发动机性能试验与可视化试验对HCII的燃烧特性进行了初步研究。研究结果表明:HCII燃烧方式的热效率显著高于汽油机,可以达到甚至超过柴油机... 为探索大幅度提高汽油机热效率的途径,采用了一种汽油均质混合气柴油引燃(HCII)的燃烧方式,结合发动机性能试验与可视化试验对HCII的燃烧特性进行了初步研究。研究结果表明:HCII燃烧方式的热效率显著高于汽油机,可以达到甚至超过柴油机的水平;在汽柴油质量比大于0.5时可保证无烟燃烧;随汽柴油比的增加,滞燃期增长,着火点位置由中心向周边拓展。 展开更多

关键词 汽油均质混合气 燃烧特性 柴油引燃 排放性能 高速摄影

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聚甲氧基二甲醚火(PODE_n)引燃时刻对HCII燃烧与排放的影响 被引量：3

2

作者 刘浩业 王志 王建昕 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2016年第1期94-99,共6页

为提高均质混合气引燃(HCII)的效率并降低由于引燃柴油预混不充分产生的碳烟排放,在一台HCII原理性单缸机上,分别使用体积分数为0%、50%和100%的聚甲氧基二甲醚(PODE_n)/柴油混合燃料作为引燃燃料研究了在不同引燃燃料喷油时刻下HCII燃... 为提高均质混合气引燃(HCII)的效率并降低由于引燃柴油预混不充分产生的碳烟排放,在一台HCII原理性单缸机上,分别使用体积分数为0%、50%和100%的聚甲氧基二甲醚(PODE_n)/柴油混合燃料作为引燃燃料研究了在不同引燃燃料喷油时刻下HCII燃烧的燃烧、排放特性和热效率。结果表明:在1 200 r/min,0.3 MPa指示平均有效压力(IMEP)工况下,向引燃燃料中添加PODE_n能够明显降低碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)排放以及循环变动(COV),提高指示热效率,100%的PODE_n作为引燃燃料时HCII燃烧模式的指示热效率达到甚至超过柴油直喷模式;在1 600 r/min,0.6 MPa IMEP工况下,向引燃燃料中添加PODE_n能够明显降低排气光吸收系数,提高指示热效率。 展开更多

关键词 柴油机 燃烧 排放 均质混合气引燃(hcii) 聚甲氧基二甲醚(PODE_n) 引燃时刻

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柴油喷射压力对HCII燃烧过程影响的可视化 被引量：1

3

作者 何旭 吴昊 +3 位作者 陈永全 高永利 李向荣 刘福水 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期488-495,共8页

均质混合气引燃(HCII)的燃烧方式融合了柴油机与汽油机的优点,具有提高发动机指示热效率、改善排放的潜力.通过光学发动机,采用高速摄影和燃烧分析系统,研究纯柴油(缸内直喷)与汽油均质混合气柴油引燃两种工作模式下柴油喷射压力对燃烧... 均质混合气引燃(HCII)的燃烧方式融合了柴油机与汽油机的优点,具有提高发动机指示热效率、改善排放的潜力.通过光学发动机,采用高速摄影和燃烧分析系统,研究纯柴油(缸内直喷)与汽油均质混合气柴油引燃两种工作模式下柴油喷射压力对燃烧特性的影响.结果表明:随着柴油喷射压力的提高,两种燃烧模式的燃油雾化质量改善,滞燃期缩短,着火时刻提前,缸内压力和放热率峰值增大,峰值位置提前,同时着火面积增大,燃烧速率加快.在相同柴油喷射压力下,HCII燃烧模式的着火点较为分散,着火时刻相比纯柴油更早,但火焰发展初期速度较慢.纯柴油模式在各喷射压力下均有扩散燃烧特征,中、高喷射压力时扩散燃烧现象更加明显,HCII燃烧模式在低喷射压力下为预混合燃烧和扩散燃烧共存.中等喷射压力下,视窗内分布大片蓝色火焰,着火面积较大,为典型的预混燃烧.高喷射压力下,前期燃烧主要为汽油均质混合气的预混燃烧,放热率峰值点之后以柴油的扩散燃烧为主. 展开更多

关键词 均质混合气引燃 喷油压力 燃烧 可视化

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NH_(3)-PODE_(3)双燃料发动机HCII燃烧特性的光学诊断 被引量：1

4

作者 毛建树 马骁 +3 位作者 马跃 王志 张翼霄 帅石金 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期509-516,共8页

氨和聚甲氧基二甲醚(PODE_(n))是内燃机实现双碳目标的重要替代燃料,而双燃料燃烧模式是一种公认较有潜力的氨燃烧技术路线。该文围绕PODE_(n)引燃NH_(3)的双燃料燃烧模式,基于光学发动机和高速摄影系统,研究了NH_(3)-PODE_(3)方案均质... 氨和聚甲氧基二甲醚(PODE_(n))是内燃机实现双碳目标的重要替代燃料,而双燃料燃烧模式是一种公认较有潜力的氨燃烧技术路线。该文围绕PODE_(n)引燃NH_(3)的双燃料燃烧模式,基于光学发动机和高速摄影系统,研究了NH_(3)-PODE_(3)方案均质混合气引燃(HCII)模式中不同PODE_(3)喷射时刻及不同氨能量占比对缸内燃烧图像及燃烧特性的影响。结果表明:PODE_(3)具有良好的引燃特性;随着PODE_(3)喷射时刻从曲轴转角(CA)-20°延迟到-5°,火焰图像面积、火焰亮度和放热率峰值均增加,缸内压力峰值先增加后降低;直喷(DI)喷射时刻为CA-10°时,随着氨能量占比增加,CA10和CA50的相位逐渐滞后,但压力与放热率峰值均先增加后降低,说明存在最佳的氨-PODE_(3)能量比。 展开更多

关键词 内燃机 双燃料 氨(NH_(3)) 聚甲氧基二甲醚(PODE_(n)) 均质混合气引燃(hcii) 光学诊断

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降低压缩比改善HCII燃烧中高负荷特性的试验研究 被引量：1

5

作者 佟德辉 任烁今 +4 位作者 李云强 王志坚 张海燕 王志 王建昕 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2016年第4期412-419,共8页

均质混合气引燃(HCII)燃烧方法具有高效率低排放的特点,但是在中高负荷工况条件下,汽油比例受到粗暴燃烧的限制。本文采用降低压缩比方法以改善HCII中高负荷燃烧粗暴的问题,并在重型多缸柴油机上进行了试验验证。结果表明,将压缩比由18... 均质混合气引燃(HCII)燃烧方法具有高效率低排放的特点,但是在中高负荷工况条件下,汽油比例受到粗暴燃烧的限制。本文采用降低压缩比方法以改善HCII中高负荷燃烧粗暴的问题,并在重型多缸柴油机上进行了试验验证。结果表明,将压缩比由18降为16能够有效控制发动机的最高燃烧压力,拓展汽油比例的范围,由此明显改善了HCII在中高负荷的燃烧和排放特性,尤其是碳烟排放的降幅在特定工况能够接近50%。本文研究结果对其他双燃料发动机也有一定参考价值。 展开更多

关键词 内燃机 均质混合气引燃(hcii) 粗暴燃烧 压缩比 汽油比例 排放特性

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均质混合气引燃发动机的燃烧与排放特性 被引量：16

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作者 于超 王建昕 +1 位作者 王志 王步宇 《汽车安全与节能学报》 CAS 2011年第3期263-270,共8页

均质混合气引燃(HCII)的热效率显著高于汽油机,碳烟排放显著低于柴油机。本文在一台高压共轨柴油机改造的单缸机上对HCII燃烧特性进行了研究,将低温燃烧概念引入HCII燃烧中以降低NOx,同时用引燃燃料分段喷射方法改善大负荷时的粗暴燃烧... 均质混合气引燃(HCII)的热效率显著高于汽油机,碳烟排放显著低于柴油机。本文在一台高压共轨柴油机改造的单缸机上对HCII燃烧特性进行了研究,将低温燃烧概念引入HCII燃烧中以降低NOx,同时用引燃燃料分段喷射方法改善大负荷时的粗暴燃烧。结果表明:HCII燃烧方式等容度高,油耗甚至低于柴油机;可以在较浓的空燃比下完全燃烧,拓宽了柴油机的浓限限制,获得更高的功率密度;HCII燃烧与废气再循环(EGR)结合可以实现低温燃烧,同时获得极低的NOx和碳烟排放;引燃柴油两次喷射能够明显降低放热率峰值,从而有效抑制压力升高率。 展开更多

关键词 均质混合气引燃(hcii) 燃烧特性 废气再循环(EGR) 热效率 排放

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丁醇均质混合气柴油引燃燃烧与排放特性研究 被引量：7

7

作者 于超 王建昕 +3 位作者 帅石金 韩小野 郑明 王志 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期1-7,共7页

在一台高压共轨柴油机上对丁醇均质混合气柴油引燃(homogeneous charge induced ignition,HCII)的燃烧特性、排放特性和热效率进行了研究。研究结果表明:随着进气道预混丁醇比例的增加,NO和碳烟排放同时显著降低,结合废气再循环技术,丁... 在一台高压共轨柴油机上对丁醇均质混合气柴油引燃(homogeneous charge induced ignition,HCII)的燃烧特性、排放特性和热效率进行了研究。研究结果表明:随着进气道预混丁醇比例的增加,NO和碳烟排放同时显著降低,结合废气再循环技术,丁醇比例超过0.7后可以实现低温燃烧,获得极低的NO和碳烟排放;随着丁醇比例的增加,滞燃期增长,燃烧持续期缩短,最大压力升高率明显降低;随着丁醇比例的增加,指示热效率达到甚至好于原柴油机的水平,提高了丁醇燃料的能量利用率。随着着火相位推后,丁醇/柴油HCII模式的NO和碳烟排放始终未出现折中关系。 展开更多

关键词 内燃机 丁醇 均质混合气引燃 燃烧 排放

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汽油均质混合气柴油引燃低温燃烧的试验 被引量：15

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作者 于超 王建昕 +1 位作者 王志 帅石金 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期120-125,共6页

在一台高压共轨柴油机上对汽油均质混合气柴油引燃(HCII)低温燃烧的燃烧特性、排放特性和热效率进行了研究.结果表明:随着进气道预混汽油比例增加,NO和碳烟排放同时显著降低,当汽油比例超过0.7并且用废气再循环方法实现低温燃烧时,NO排... 在一台高压共轨柴油机上对汽油均质混合气柴油引燃(HCII)低温燃烧的燃烧特性、排放特性和热效率进行了研究.结果表明:随着进气道预混汽油比例增加,NO和碳烟排放同时显著降低,当汽油比例超过0.7并且用废气再循环方法实现低温燃烧时,NO排放低于15×10-6,碳烟排放几乎为0;随汽油比例增加,滞燃期增长,燃烧持续期缩短,最大压力升高率明显降低,指示热效率明显高于点燃式燃烧方式,达到甚至好于柴油压燃燃烧方式.随着着火相位推后,纯柴油的碳烟排放升高而NO排放降低,呈现trade-off关系.而汽油/柴油HCII模式的NO和Soot始终未出现trade-off关系. 展开更多

关键词 汽油 柴油 均质混合气引燃 低温燃烧

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甲醇均质混合气F-T柴油引燃发动机排放特性研究 被引量：5

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作者 苏志伟 朱建军 +2 位作者 安俏俏 韩卫 郭宇杰 《可再生能源》 CAS 北大核心 2015年第10期1577-1581,共5页

针对F-T柴油和煤基甲醇在发动机中燃烧时的各自优势,在一台CY25TQ型柴油机上,研究了甲醇占能比及F-T柴油喷油时刻对甲醇均质混合气F-T柴油引燃燃烧方式下发动机排放特性的影响。试验结果表明:随甲醇占能比增加,碳烟和NOx排放明显下降,而... 针对F-T柴油和煤基甲醇在发动机中燃烧时的各自优势,在一台CY25TQ型柴油机上,研究了甲醇占能比及F-T柴油喷油时刻对甲醇均质混合气F-T柴油引燃燃烧方式下发动机排放特性的影响。试验结果表明:随甲醇占能比增加,碳烟和NOx排放明显下降,而THC,HCHO,CO排放上升;F-T柴油喷油时刻提前,CO和NOx排放上升,而碳烟,HCHO,THC排放呈先降低后升高趋势。 展开更多

关键词 均质混合气引燃 F—T柴油喷油时刻 甲醇占能比 排放特性

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进气门相位对HCCI汽油机燃油分布和燃烧的影响

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作者 宋东先 谢辉 +1 位作者 邹庆武 陈韬 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期342-348,共7页

应用激光诱导荧光技术研究了不同进气门相位和缸内直喷的喷油时刻对压缩末期燃油分布的影响,同时结合热力学单缸机试验分析了其对燃烧的影响.结果表明,压缩过程中推迟燃油喷射时刻在压缩末期形成愈加明显的燃油分层,燃油分布的循环变动... 应用激光诱导荧光技术研究了不同进气门相位和缸内直喷的喷油时刻对压缩末期燃油分布的影响,同时结合热力学单缸机试验分析了其对燃烧的影响.结果表明,压缩过程中推迟燃油喷射时刻在压缩末期形成愈加明显的燃油分层,燃油分布的循环变动明显增大,使燃烧着火时刻提前,燃烧持续期增加,燃烧循环变动增加.进气门相位的调整改变了缸内流动和喷雾的环境条件,推迟进气门相位可以降低压缩末期燃油分布的不均匀度.提前进气门相位使有效压缩比和燃油分布不均匀度增大,从而使燃烧时刻提前,燃烧持续期略有增加. 展开更多

关键词 均质充量压缩燃烧 进气门相位 激光诱导荧光 缸内直喷

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多缸柴油机汽油均质混合气引燃的排放特性 被引量：5

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作者 张海燕 李思远 +6 位作者 王志坚 李明 于超 任烁金 孙柯 李国祥 王建昕 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第19期108-114,共7页

为探究均质引燃技术对柴油机整机排放特性的影响,该文在某六缸柴油机上,实现了均质引燃模式的多缸运行。试验以转速1 438 r/min、平均指示压力0.7 MPa的工况为代表,通过分析该工况下汽油比例与废气再循环EGR(exhaust gas recirculation... 为探究均质引燃技术对柴油机整机排放特性的影响,该文在某六缸柴油机上,实现了均质引燃模式的多缸运行。试验以转速1 438 r/min、平均指示压力0.7 MPa的工况为代表,通过分析该工况下汽油比例与废气再循环EGR(exhaust gas recirculation)率对多缸均质引燃的影响,确立了汽油比例与EGR率优化的基本原则,并以此为依据完成整机ESC(European steady state cycle)测试。汽油比例及EGR率的分析指出:汽油比例高达90%时燃烧相位仍可有效控制;增大汽油比例可以带来NOx与炭烟(Soot)排放同时降低的显著效应,但汽油比例过大会导致最大压升率陡增;随EGR率增大,作为燃油主体的汽油均质混合气燃烧改善,适量EGR的引入可以优化缸内燃烧;随EGR率增大,NOx排放减少而Soot基本不变,可使用大比例EGR以进一步降低NOx排放。ESC测试结果最终表明:在仅借助柴油氧化催化转化器DOC(diesel oxidation catalyst)的情况下,NOx、一氧化碳CO(carbon monoxide)与总碳氢THC(total hydrocarbon)加权排放低至1.89、0.90、0.12 g/(k W·h),分别满足国Ⅴ标准2.00、1.50、0.46 g/(k W·h)的限值,由各点不透光烟度与加权系数乘积之和计算的Soot加权值也处于0.034 m^(-1)的极低水平。多缸均质引燃对降低柴油机整机排放成效显著,具备稳态测试全面达到国Ⅴ排放标准的潜力。 展开更多

关键词 柴油机 排放控制 试验 均质引燃 多缸运行 ESC测试

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柴油喷射压力对多缸均质引燃影响的试验研究 被引量：1

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作者 李思远 孙柯 +2 位作者 尹伟 杨滨 李国祥 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2018年第6期43-47,共5页

为研究均质引燃模式多缸运行特性,在某六缸柴油机上实现了均质引燃模式的多缸运行。通过试验分析了不同柴油喷射压力下均质引燃模式的燃烧及排放性能,结果表明,提高柴油喷射压力可改善均质引燃模式的燃烧状况,但喷射压力过高会导致滞燃... 为研究均质引燃模式多缸运行特性,在某六缸柴油机上实现了均质引燃模式的多缸运行。通过试验分析了不同柴油喷射压力下均质引燃模式的燃烧及排放性能,结果表明,提高柴油喷射压力可改善均质引燃模式的燃烧状况,但喷射压力过高会导致滞燃期急剧缩短;在柴油喷射压力为60~140 MPa时,均质引燃模式的有效热效率始终保持在40%以上,增幅不超过0.45%,对柴油喷射压力的变化并不敏感;均质引燃模式使用60 MPa喷射压力时的Soot排放低于纯柴油模式在140 MPa时的排放,使用较小的喷射压力即可满足排放要求。 展开更多

关键词 柴油机 多缸运行 均质引燃 喷射压力

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压缩比对双燃料发动机中高负荷影响的试验和模拟

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作者 任烁今 张明 +3 位作者 郭勇 颜燕 王志 王建昕 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2020年第4期518-528,共11页

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... 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。 展开更多

关键词 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

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喷射比对汽-柴油双燃料压燃发动机燃烧及微粒排放特性的影响研究

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作者 段加全 梁镇东 +3 位作者 韩令海 宫艳峰 解方喜 李小平 《车用发动机》 北大核心 2023年第6期39-46,共8页

在一台车用高压共轨增压柴油机上,基于均质混合气引燃(HCII)燃烧模式,采用进气道喷射汽油、缸内两段直喷柴油的双燃料部分预混的燃烧策略,探究了喷射比对不同负荷下汽-柴油双燃料发动机的燃烧及排放的影响。结果表明:小负荷时,随着喷射... 在一台车用高压共轨增压柴油机上,基于均质混合气引燃(HCII)燃烧模式,采用进气道喷射汽油、缸内两段直喷柴油的双燃料部分预混的燃烧策略,探究了喷射比对不同负荷下汽-柴油双燃料发动机的燃烧及排放的影响。结果表明:小负荷时,随着喷射比增加缸内压力和温度下降,燃烧恶化;中高负荷下较高的喷射比可以改善缸内燃烧过程,小幅度提高动力性和经济性;试验负荷下,随着喷射比的增加,NO x排放降低;双燃料发动机较原机拥有更优的微粒排放特性,且随着喷射比的增加效果更加明显。 展开更多

关键词 喷射比 均值混合气引燃(hcii) 双燃料发动机 颗粒

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