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预混均质充量压缩燃烧发动机燃烧与排放特性 被引量:6
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作者 赵玉伟 汪映 +2 位作者 雷雄 孟庆斌 刘圣华 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期23-28,共6页
为改善柴油机的燃烧和排放特性,在一台2105柴油机上开展了二甲醚(DME)预混比和废气再循环(EGR)对二甲醚-柴油双燃料预混均质充量压缩燃烧(PCCI)发动机的燃烧与排放特性影响的试验研究,通过在进气道预混DME和缸内直喷柴油实现了PCCI燃烧... 为改善柴油机的燃烧和排放特性,在一台2105柴油机上开展了二甲醚(DME)预混比和废气再循环(EGR)对二甲醚-柴油双燃料预混均质充量压缩燃烧(PCCI)发动机的燃烧与排放特性影响的试验研究,通过在进气道预混DME和缸内直喷柴油实现了PCCI燃烧模式。试验结果表明:随着DME预混比的增加,放热过程由两阶段放热发展到三阶段放热,燃烧始点前移,最高爆发压力逐渐增大且对应的相位不断提前;冷EGR导致的PCCI发动机最高爆发压力下降的程度、瞬时放热率峰值及压力升高率峰值对应的相位滞后程度均随着DME预混比的增加逐渐减弱;随着DME预混比的增大和EGR率的减小,当量有效燃油消耗率逐渐降低,有效热效率逐渐升高;DME预混比和EGR率增大可有效降低NOx排放,但是HC和CO排放有所增加。文中工况下最优DME预混比为30%。 展开更多
关键词 预混均质充量压缩燃烧 二甲醚预混比 废气再循环 燃烧特性 排放特性
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均质充量压缩燃烧方式的研究进展及存在问题 被引量:21
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作者 汪映 周龙保 蒋德明 《车用发动机》 北大核心 2002年第5期6-9,共4页
介绍了均质充量压缩燃烧 (HCCI)方式的基本概念 ,分析了HCCI能实现较高热效率、低NOx 排放等优点的机理 ,论述了制约和影响HCCI方式的各种因素及其当前的研究进展 ,探讨了HCCI方式面临的主要困难及其解决途径 。
关键词 发动机 均质充量压缩燃烧 柴油机 氮氧化物 排放 HCCI
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实时燃料设计的均质充量压缩着火燃烧与排放的试验研究 被引量:6
3
作者 侯玉春 黄震 +2 位作者 俎琳琳 吕兴才 方俊华 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1623-1628,共6页
根据燃料设计的思想,提出了混合燃料比例实时优化的均质充量压缩着火(HCCI)燃烧控制新方法,并在HCCI单缸发动机上进行了HCCI异辛烷/正庚烷实时控制试验.结果表明:混合燃料HCCI着火以及燃烧相位主要取决于正庚烷实际的燃空当量比;异辛烷... 根据燃料设计的思想,提出了混合燃料比例实时优化的均质充量压缩着火(HCCI)燃烧控制新方法,并在HCCI单缸发动机上进行了HCCI异辛烷/正庚烷实时控制试验.结果表明:混合燃料HCCI着火以及燃烧相位主要取决于正庚烷实际的燃空当量比;异辛烷的加入对爆震当量比界限有所拓展,但HCCI爆震主要与混合燃料总当量比有关;随着辛烷值比例的提高,导致HCCI运行范围变窄,但是实时调控证明相对纯正庚烷,混合燃料的HCCI燃烧最大负荷提高了80%.试验证明了实时优化控制HCCI燃烧和降低排放的可行性. 展开更多
关键词 质充压缩着火燃烧 燃烧设计 实时控制
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均质充量压缩着火燃烧技术及其研究进展 被引量:3
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作者 帅石金 王建昕 王燕军 《汽车技术》 北大核心 2003年第1期13-18,共6页
均质充量压缩着火发动机由于其混合气是预混合好的,因此可以减少甚至达到无颗粒物排放;又由于是压缩着火而且没有节气门的节流损失,可导致高的热效率。分析了均质充量压缩着火的益处及技术难点,论述了其研究现状及在可变压缩比、可变配... 均质充量压缩着火发动机由于其混合气是预混合好的,因此可以减少甚至达到无颗粒物排放;又由于是压缩着火而且没有节气门的节流损失,可导致高的热效率。分析了均质充量压缩着火的益处及技术难点,论述了其研究现状及在可变压缩比、可变配气相位及着火添加剂等几个方面的燃烧控制技术,并对其适用燃油也进行了研究。 展开更多
关键词 质充压缩着火燃烧技术 燃烧控制 发动机 有害物排放 汽车
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二甲醚均质充量压燃发动机燃烧特性试验研究 被引量:3
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作者 李德钢 乔信起 +2 位作者 罗马吉 彭小圣 黄震 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期178-181,共4页
通过改造一台压缩比为16 . 5的2 - 135柴油机,在其上实现DME的HCCI燃烧方式。试验结果表明,DMEHCCI发动机不但可以实现无烟燃烧,而且可以有效控制发动机NOx排放,使其接近0排放。在试验负荷范围内,CO排放随负荷增加而降低;HC的排放随负... 通过改造一台压缩比为16 . 5的2 - 135柴油机,在其上实现DME的HCCI燃烧方式。试验结果表明,DMEHCCI发动机不但可以实现无烟燃烧,而且可以有效控制发动机NOx排放,使其接近0排放。在试验负荷范围内,CO排放随负荷增加而降低;HC的排放随负荷变化不大。 展开更多
关键词 柴油机 压燃发动机 燃烧特性 二甲醚 排放标准 均质充量压缩燃烧方式 HCCI 燃烧机理
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压缩比、CO_2和LPG对二甲醚燃料均质压燃燃烧的影响 被引量:11
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作者 李德钢 黄震 +2 位作者 乔信起 罗马吉 彭小圣 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期345-349,共5页
在一台2-135柴油机上实现了纯DME的均质压燃(HCC I)燃烧方式.实验结果表明,DME的HCC I燃烧模式不但可以实现无烟燃烧,还可以有效控制发动机NOx排放,使其接近于零排放.在实验负荷范围内,CO排放随负荷增加而降低;HC的排放随负荷增大而减少... 在一台2-135柴油机上实现了纯DME的均质压燃(HCC I)燃烧方式.实验结果表明,DME的HCC I燃烧模式不但可以实现无烟燃烧,还可以有效控制发动机NOx排放,使其接近于零排放.在实验负荷范围内,CO排放随负荷增加而降低;HC的排放随负荷增大而减少.对DME的HCC I燃烧机理进行研究表明,由于纯DME十六烷值高导致的着火比较早(上止点前28°CA左右),使得发动机只能在中低负荷较小范围内运行.为了扩展发动机工况,控制HCC I着火,进一步通过调节实验发动机压缩比,以及在优化的压缩比下,在进气道加入气体CO2或者在DME中加入LPG降低燃料十六烷值的方法来改进和控制HCC I的燃烧.实验表明以上方法可以有效控制HCC I燃烧,拓宽HCC I发动机运转范围. 展开更多
关键词 二甲醚 均质充量压缩燃烧(HCCI) 燃烧控制
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催化燃烧对均质压燃发动机燃烧特性影响的数值模拟 被引量:5
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作者 曾文 解茂昭 贾明 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期281-287,共7页
通过运用DETCHEM软件包,对甲烷在催化剂Rh表面的详细反应机理进行了分析,结果表明数值模拟结果与实验数据相当吻合;通过耦合DETCHEM软件包及CHEMKIN软件包中的SENKIN模块,对活塞顶涂有催化剂铑的均质压燃(HCCI)发动机的燃烧过程进行了... 通过运用DETCHEM软件包,对甲烷在催化剂Rh表面的详细反应机理进行了分析,结果表明数值模拟结果与实验数据相当吻合;通过耦合DETCHEM软件包及CHEMKIN软件包中的SENKIN模块,对活塞顶涂有催化剂铑的均质压燃(HCCI)发动机的燃烧过程进行了数值计算,建立了单区和多区模型.利用单区模型分析了催化燃烧对HCCI发动机着火时刻的影响,同时讨论了催化燃烧对燃烧过程中主要化学组分浓度变化的影响,结果表明催化燃烧会使HCCI发动机着火时刻提前;利用多区模型分析了催化燃烧对HCCI发动机的未燃碳氢化合物(UHC)、氮氧化合物(NOx)排放的影响,结果表明催化燃烧能降低UHC的排放,但会提高NOx的排放. 展开更多
关键词 催化燃烧 均质充量压缩燃烧 表面反应动力学模型 气相反应动力学模型 数值模拟 甲烷
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汽油均质压燃燃烧的自由离子生成机理研究 被引量:2
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作者 张志永 董光宇 +2 位作者 李从跃 桑文 李理光 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期253-259,共7页
将Warnatz离子生成机理耦合到异辛烷详细化学反应动力学模型中,研究了汽油均质压燃(HCCI)燃烧中H3O+、CHO+、e等离子或CH、O自由基的生成过程.采用了化学反应路径分析的方法研究了自由离子的生成过程.基于一台改造的双缸汽油机,试验研... 将Warnatz离子生成机理耦合到异辛烷详细化学反应动力学模型中,研究了汽油均质压燃(HCCI)燃烧中H3O+、CHO+、e等离子或CH、O自由基的生成过程.采用了化学反应路径分析的方法研究了自由离子的生成过程.基于一台改造的双缸汽油机,试验研究了不同进气温度下,汽油HCCI燃烧的离子电流信号特性,并基于上述方法,对不同进气温度下离子电流变化特性的机理进行了分析.结果表明:通过化学反应路径分析能够得到某反应时刻混合气中各组分的生成情况及燃烧离子来源情况.不同进气温度下的缸内温度对CH自由基的生成起着关键作用;H3O+离子浓度的降低是离子电流幅值下降的直接原因.离子电流信号差分峰值相位、H3O+浓度差分峰值相位与放热率峰值相位之间均存在一定的相位差. 展开更多
关键词 均质充量压缩燃烧 反应路径 离子电流 进气温度
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汽油HCCI发动机燃烧相位及瞬态过程的控制 被引量:5
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作者 田国弘 王志 +2 位作者 葛强强 王建昕 帅石金 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期50-54,共5页
由于HCCI燃烧受化学动力学控制,燃烧相位控制一直是HCCI面临的挑战之一.通过缸内直喷方式,可以灵活控制HCCI燃烧相位.研究表明,在HCCI失火界限,在负气门重叠期喷入燃油,能够实现燃油重整,通过调整不同的负气门重叠喷油量,可以控制燃烧相... 由于HCCI燃烧受化学动力学控制,燃烧相位控制一直是HCCI面临的挑战之一.通过缸内直喷方式,可以灵活控制HCCI燃烧相位.研究表明,在HCCI失火界限,在负气门重叠期喷入燃油,能够实现燃油重整,通过调整不同的负气门重叠喷油量,可以控制燃烧相位;在HCCI爆震界限,负气门重叠期的喷油会导致燃烧粗暴,NOx排放大量上升,而在压缩行程喷入燃油形成分层混合气,能够有效地控制燃烧相位,且不引起排放的恶化.通过负气门重叠喷油形成的组分控制和压缩行程喷油形成的浓度控制相结合,能够在整个HCCI运行范围内有效地控制燃烧相位.通过考察燃烧相位调整的瞬态过程,发现通过缸内直喷技术,能够在一个发动机循环内实现燃烧相位的调整,控制灵活,响应迅速. 展开更多
关键词 均质充量压缩燃烧 缸内直喷 燃烧相位控制
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基于模型优化的HCCI燃烧规律 被引量:1
10
作者 周能辉 谢辉 +2 位作者 赵华 陈韬 秦静 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期232-237,共6页
采用基于模型和仿真技术相结合的方法,来优化HCCI燃烧的气门参数控制规律.首先通过空间填充试验设计方法,设计出覆盖HCCI燃烧可以运行的全部气门组合范围的工况点,再利用一维仿真平台测试试验设计中的所有工况点,将得到的数据进行建模,... 采用基于模型和仿真技术相结合的方法,来优化HCCI燃烧的气门参数控制规律.首先通过空间填充试验设计方法,设计出覆盖HCCI燃烧可以运行的全部气门组合范围的工况点,再利用一维仿真平台测试试验设计中的所有工况点,将得到的数据进行建模,把模型和Simulink进行耦合后寻找HCCI的燃烧规律.最后通过试验对燃烧规律进行进一步的验证和研究.该方法在保证了正确的燃烧规律研究的同时,大大减少了试验和数据分析的工作量. 展开更多
关键词 均质充量压缩燃烧 试验设计 模型优化 燃烧规律
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微动力装置均质催化压燃过程的模拟 被引量:1
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作者 刘艳 王谦 +3 位作者 何志霞 柏金 吴凯 徐驰 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期186-191,共6页
基于甲烷气相反应化学动力学机理,耦合甲烷在铂(Pt)表面催化反应机理对微型自由活塞式动力装置带有催化燃烧的均质充量压缩燃烧(HCCI)过程进行数值模拟研究,实现了自由活塞运动与燃烧过程耦合的计算方法.在此基础上对微燃烧室底部添加... 基于甲烷气相反应化学动力学机理,耦合甲烷在铂(Pt)表面催化反应机理对微型自由活塞式动力装置带有催化燃烧的均质充量压缩燃烧(HCCI)过程进行数值模拟研究,实现了自由活塞运动与燃烧过程耦合的计算方法.在此基础上对微燃烧室底部添加催化剂的模型与未添加催化剂的模型模拟结果进行了对比.根据H2O2质量分数变化曲线定义了微自由活塞动力装置开始着火时段.通过数值模拟发现,催化燃烧可以使着火时刻提前,压缩比减小,滞燃期缩短,燃料燃烧产生能量的使用效率提高,拓宽微自由活塞压缩均质混合气着火界限;而且得到了催化作用对微燃烧室内温度、压力等因素的影响情况.结果表明:催化作用可以降低微燃烧室内最高燃烧压力及最大压力升高率,从而降低微自由活塞动力装置运行粗暴性,使工作过程平稳. 展开更多
关键词 微型燃烧 自由活塞 均质充量压缩燃烧 催化燃烧
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DME燃料HCCI燃烧过程及排放的数值模拟 被引量:2
12
作者 黄晨 尧命发 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期248-252,共5页
采用数值方法研究了二甲基醚HCCI模式下的燃烧过程及排放机理.实验在一台被改造的单缸直喷柴油机上进行.计算模型采用耦合了简化化学动力学的三维模型.模拟表明,三维模型在示功图的预测上比零维模型更接近实测值,因为三维模型考虑了... 采用数值方法研究了二甲基醚HCCI模式下的燃烧过程及排放机理.实验在一台被改造的单缸直喷柴油机上进行.计算模型采用耦合了简化化学动力学的三维模型.模拟表明,三维模型在示功图的预测上比零维模型更接近实测值,因为三维模型考虑了流场内温度场和压力场的不均匀性及缸壁、活塞表面的传热.模拟还表明,CO主要出现于气缸壁附近及侧隙,这是由于气缸壁附近温度梯度较大,没有足够的活化自由基将CO氧化为CO2.主要的未燃碳氢为甲醛和二甲基醚,这两种产物主要来源于气缸壁附近和侧隙处,温度较低抑制二甲基醚的加氧反应, 同时不利于活化自由基的出现,导致未燃产物得不到充分氧化. 展开更多
关键词 均质充量压缩燃烧 二甲基醚 化学动力学 计算流体力学
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内部EGR与汽油燃料HCCI燃烧关系的探讨 被引量:6
13
作者 祁俊荣 钟绍华 《内燃机》 2006年第5期28-30,共3页
HCCI燃烧是一种新的发动机燃烧技术,介绍了HCCI燃烧的实现方式,指出EGR是最有可能获得四冲程汽油HCCI燃烧的方法,并且其可以通过早关排气阀得到;简要分析了内部EGR对HCCI燃烧的影响;阐述了为捕捉残余废气而改变气门正时过程中存在的泵... HCCI燃烧是一种新的发动机燃烧技术,介绍了HCCI燃烧的实现方式,指出EGR是最有可能获得四冲程汽油HCCI燃烧的方法,并且其可以通过早关排气阀得到;简要分析了内部EGR对HCCI燃烧的影响;阐述了为捕捉残余废气而改变气门正时过程中存在的泵气损失和回流损失问题。 展开更多
关键词 均质充量压缩燃烧 EGR 泵气损失 回流
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进气门相位对HCCI汽油机燃油分布和燃烧的影响
14
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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基于HCCI模型的过氧化氢对柴油机燃烧性能的影响分析 被引量:1
15
作者 邢一帆 乔治义 《柴油机》 2011年第1期5-8,共4页
根据柴油机的燃烧性质建立均质压燃混合模型—HCCI仿真模型,使正庚烷、空气及过氧化氢均匀混合喷入气缸中燃烧,并通过改变过氧化氢的浓度和在混合气体中的体积分数,分析燃烧过程中不同时刻气体温度和压力的变化。研究表明:过氧化氢的添... 根据柴油机的燃烧性质建立均质压燃混合模型—HCCI仿真模型,使正庚烷、空气及过氧化氢均匀混合喷入气缸中燃烧,并通过改变过氧化氢的浓度和在混合气体中的体积分数,分析燃烧过程中不同时刻气体温度和压力的变化。研究表明:过氧化氢的添加确实在某种程度上改善了柴油机的燃烧特性,提高了柴油机的经济效益;但不同的添加比例对柴油机的燃烧特性产生不同的影响;同时柴油机的动力性有所降低。 展开更多
关键词 过氧化氢 均质充量压缩燃烧 温度 压力
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HCCI燃烧技术综述及展望 被引量:3
16
作者 张靖 《内燃机与配件》 2017年第2期113-115,共3页
本文说明了传统燃烧方式的特征和缺陷后,引入了新型燃烧方式HCCI在国内外研究的历史进展,总结了在HCCI研究上取得的阶段性共识,研发热点和产品化现状,在此基础上得出了多模式复合发动机是未来发动机的发展趋势,并认为柔性电控技术的设... 本文说明了传统燃烧方式的特征和缺陷后,引入了新型燃烧方式HCCI在国内外研究的历史进展,总结了在HCCI研究上取得的阶段性共识,研发热点和产品化现状,在此基础上得出了多模式复合发动机是未来发动机的发展趋势,并认为柔性电控技术的设计和实现是未来发动机设计的重点,动力系统的系统性匹配和优化是HCCI燃烧模式在整车上实现应用的关键。 展开更多
关键词 发动机 均质充量压缩燃烧 HCCI 研究现状
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HCCI/SI双模式汽油机全可变气门控制的研究 被引量:1
17
作者 周能辉 谢辉 +2 位作者 张岩 陈韬 赵华 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期396-401,共6页
全可变气门技术是目前汽油机上实现均质充量压缩燃烧(HCCI)及HCCI与火花点火(SI)燃烧模式之间过渡最为切实有效的技术途径之一。为了进行HCCI的研究,开发了一套进气门升程、进气门相位、排气门升程和排气门相位等4个参数均可独立自由控... 全可变气门技术是目前汽油机上实现均质充量压缩燃烧(HCCI)及HCCI与火花点火(SI)燃烧模式之间过渡最为切实有效的技术途径之一。为了进行HCCI的研究,开发了一套进气门升程、进气门相位、排气门升程和排气门相位等4个参数均可独立自由控制的全可变气门机构控制系统。在介绍了其运动机构、系统构成等方面后,提出了全可变气门自适应PID控制策略,并研究了在不同的发动机运行参数(包括转速、油压和油温)的控制特性,提出了在此控制特性下发动机负荷控制策略及其HCCI/SI模式过渡控制策略。 展开更多
关键词 均质充量压缩燃烧 全可变气门机构 自适应PID 控制特性
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二甲醚柴油机HCCI变参数运行的数值研究 被引量:1
18
作者 魏远文 陈兵 徐凯 《西华大学学报(自然科学版)》 CAS 2011年第2期1-4,53,共5页
运用二甲醚HCCI简化机理,利用计算流体动力学软件对ZS1100柴油机燃用二甲醚进行了仿真研究,分析了进气温度、燃空当量比、压缩比对燃烧和排放的影响。研究表明:提高进气温度、增大燃空当量比,最高压力和温度均上升,HC和CO排放降低,NO排... 运用二甲醚HCCI简化机理,利用计算流体动力学软件对ZS1100柴油机燃用二甲醚进行了仿真研究,分析了进气温度、燃空当量比、压缩比对燃烧和排放的影响。研究表明:提高进气温度、增大燃空当量比,最高压力和温度均上升,HC和CO排放降低,NO排放增加;增大压缩比,燃烧始点、峰值压力均提前。 展开更多
关键词 二甲醚 柴油机 均质充量压缩燃烧 计算流体动力学
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气门正时对增压式汽油HCCI发动机NO_x和CO排放影响的初步研究
19
作者 祁俊荣 钟绍华 《天津汽车》 2007年第2期13-15,44,共4页
HCCI燃烧是一种新的发动机燃烧技术。文章研究了在不同的进气门和排气门最大开启点下,NOx和CO排放随气门正时变化的影响。结果表明,当排气门正时提前很多且增压压力和过量空气系数在增大时,NOx排放最低,而CO的排放最高。阐述了有效降低... HCCI燃烧是一种新的发动机燃烧技术。文章研究了在不同的进气门和排气门最大开启点下,NOx和CO排放随气门正时变化的影响。结果表明,当排气门正时提前很多且增压压力和过量空气系数在增大时,NOx排放最低,而CO的排放最高。阐述了有效降低NOx和CO排放的方法。 展开更多
关键词 均质充量压缩燃烧 气门正时 排放
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Experimental Investigation of the Effect of Mixed Additives on Homogeneous Charge Compression Ignition Combustion
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作者 李超 纪常伟 +3 位作者 何超 李韫喆 何洪 沈自友 《Defence Technology(防务技术)》 SCIE EI CAS 2008年第2期85-90,共6页
The experimental investigation of homogeneous charge compression ignition (HCCI) process is carried out on a 4-cylinder diesel engine. One of the cylinders is modified for HCCI combustion with mixed additives. The inf... The experimental investigation of homogeneous charge compression ignition (HCCI) process is carried out on a 4-cylinder diesel engine. One of the cylinders is modified for HCCI combustion with mixed additives. The influence of mixed additives on the HCCI combustion process is investigated. The experimental results indicate that the mixed additives are better than the single additives for HCCI fuel, causing ignition and heat release to be advanced and the peak of heat release rate to increase under the condition of different engine speeds and steady HCCI combustion. Moreover, with the increase in engine speed, the influence of mixed additives on HCCI combustion is more obvious. In addition, the mixed additives are beneficial to improve HCCI engine misfire at a high engine speed and make the engine operate stable. 展开更多
关键词 大功率机械 均质充量压缩燃烧 混合添加剂 燃烧方式 油缸压力
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