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火花辅助压燃准维燃烧模型的建立及应用
1
作者
王耀东
苏岩
+2 位作者
郎茂春
李小平
解方喜
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2023年第11期2130-2138,共9页
本文采用湍流火焰传播速度模型描述火花点燃(SI)燃烧,针对单个自燃点仍采用湍流火焰传播速度模型,将所有自燃点的当量湍流火焰速度集合作为总当量湍流火焰速度用来描述压燃燃烧,进而建立了火花辅助压燃(SACI)准维燃烧模型。基于该模型...
本文采用湍流火焰传播速度模型描述火花点燃(SI)燃烧,针对单个自燃点仍采用湍流火焰传播速度模型,将所有自燃点的当量湍流火焰速度集合作为总当量湍流火焰速度用来描述压燃燃烧,进而建立了火花辅助压燃(SACI)准维燃烧模型。基于该模型研究了空气、外部废气再循环(EGR)稀释对SACI的影响,仿真和实验匹配良好。计算表明:SACI的火焰传播速度高于SI,随点火提前而增大,外部EGR稀释的火焰传播速度低于空气稀释;点火推迟或者增加外部EGR都会导致火焰前锋面面积峰值升高,衰减速度减慢,燃烧等容度减弱;稀释率相当时,空气稀释的热效率更高,但外部EGR稀释的尾气后处理更容易。
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关键词
火花
辅助
压
燃
湍流火焰传播速度
模型
火花辅助压燃准维燃烧模型
总当量湍流火焰速度
外部废气再循环
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职称材料
聚甲氧基二甲醚/汽油双燃料火花辅助压燃燃烧和排放特性研究
被引量:
1
2
作者
赵廷钰
夏淳
+1 位作者
方俊华
黄震
《内燃机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期37-47,54,共12页
对一台4缸缸内直喷汽油机的进气歧管和活塞进行改造,搭建了聚甲氧基二甲醚(polyoxymethylene dimethyl ethers,PODE)/汽油双燃料火花辅助压燃(spark assisted compression ignition,SACI)发动机试验平台,以PODE和汽油分别作为直喷和进...
对一台4缸缸内直喷汽油机的进气歧管和活塞进行改造,搭建了聚甲氧基二甲醚(polyoxymethylene dimethyl ethers,PODE)/汽油双燃料火花辅助压燃(spark assisted compression ignition,SACI)发动机试验平台,以PODE和汽油分别作为直喷和进气道燃料,系统地研究了直喷策略、进气温度和点火正时对双燃料发动机燃烧和排放特性的影响规律。结果表明:在转速为1600 r/min、负荷为0.4 MPa时,不同直喷正时的试验工况下,双燃料SACI燃烧存在3种不同的燃烧模式。随着直喷正时的提前发动机燃烧趋向于均质压燃,但过于靠前的直喷正时会使得发动机起燃变得困难,不完全燃烧比例增加。在稳定燃烧的前提下发动机在接近均质压燃的燃烧模式下可以获得更高的热效率,同时实现极低的NO_(x)和颗粒物排放。提高进气温度能够显著降低不完全燃烧比例并促进燃料起燃,使得发动机能在更早的直喷正时稳定运行,同时抑制了总碳氢(total hydrogen carbon,THC)和CO排放,但对低温燃烧模式下的NO_(x)排放影响较小。进气温度80℃下的最佳热效率相比40℃下提高了11.3%,对应的直喷正时提前了30°。提前点火能够促进燃烧的完全进行从而提高热效率,并有效降低THC和CO排放。在较短的喷油—点火间隔下,点火正时的变化能够改变燃烧进程从而实现对燃烧相位的控制。随着直喷正时的提前,点火正时对燃烧的影响减弱。基于合适的进气温度和点火正时,发动机使用汽油/PODE双燃料可以在接近均质压燃的燃烧模式下实现高效清洁的燃烧。
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关键词
火花
辅助
压
燃
双
燃
料发动机
聚甲氧基二甲醚
汽油
燃烧
排放
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职称材料
重型发动机低负荷火花辅助汽油压燃试验
被引量:
3
3
作者
李扬
郑尊清
+3 位作者
陈鹏
王梦凯
王浒
尧命发
《内燃机学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期289-296,共8页
通过一台由多缸柴油机改造的单缸重型发动机,研究了喷油时刻(SOI)、喷油压力和点火时刻(ST)对火花辅助汽油压燃(SAGCI)低负荷燃烧的影响.结果表明:喷油时刻与点火时刻合理配合对保证燃烧稳定性非常关键,在低负荷工况条件下,喷油时刻需在...
通过一台由多缸柴油机改造的单缸重型发动机,研究了喷油时刻(SOI)、喷油压力和点火时刻(ST)对火花辅助汽油压燃(SAGCI)低负荷燃烧的影响.结果表明:喷油时刻与点火时刻合理配合对保证燃烧稳定性非常关键,在低负荷工况条件下,喷油时刻需在-34°~-20°CAATDC的范围内才能保证混合气被点燃,而点火时刻与喷油时刻控制为2°~18°CA的间隔才能保持良好的燃烧稳定性;提高喷油压力可以拓宽稳定燃烧的喷油和点火时刻范围,同时可以加速火焰传播过程,提高该边界下的指示热效率(ITE).在循环油量为33 mg下采用80 MPa喷油压力,此时CoV;=1.3%、压力升高率为0.2 MPa/(°)CA,火花辅助压燃燃烧效率达到96.7%,指示热效率为33.89%.
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关键词
重型发动机
火花
辅助
汽油
压
燃
低负荷
喷油策略
点火策略
燃烧
稳定性
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职称材料
进气压力和进气温度对低负荷火花辅助汽油压燃的影响
被引量:
1
4
作者
郑尊清
王梦凯
+2 位作者
陈鹏
张凡
尧命发
《内燃机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期12-21,共10页
在一台由6缸重型柴油机改造而成的单缸试验机上,研究了进气压力及进气温度对低负荷火花辅助汽油压燃的影响。研究结果表明,各进气压力下喷油与点火正时都需保持合理间隔才能实现稳定燃烧,提高进气压力后稳定燃烧的喷油正时范围变窄而点...
在一台由6缸重型柴油机改造而成的单缸试验机上,研究了进气压力及进气温度对低负荷火花辅助汽油压燃的影响。研究结果表明,各进气压力下喷油与点火正时都需保持合理间隔才能实现稳定燃烧,提高进气压力后稳定燃烧的喷油正时范围变窄而点火正时范围略有扩大;随进气压力提高,火焰传播放热速率降低,自燃放热比例增加,最大压升率减小;提高进气压力后指示热效率提高,在35 mg循环油量下,最大指示热效率从自然吸气下的41.8%提高至140 kPa进气压力的44.4%。适当提高进气温度可以提高缸内热氛围和燃烧稳定性,在保持最大指示热效率基本不变的同时拓宽稳定燃烧的喷油正时区域,但高的进气温度加快了火焰传播速度,在点火正时较早时会导致压升率过高。
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关键词
火花
辅助
汽油
压
燃
低负荷
进气
压
力
进气温度
燃烧
稳定性
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职称材料
火花助燃HCCI燃烧最小点火能量的研究
被引量:
4
5
作者
汪洋
史家涛
+2 位作者
王静
王雪雁
刘刚
《车用发动机》
北大核心
2007年第3期32-35,39,共5页
建立了包括进气温度、进气压力、混合气浓度、EGR率等影响因素的火花点燃过程最小点火能量的计算模型,研究了均质压燃的控制参数(进气温度、压缩比、EGR率)对最小点火能量的影响规律。研究结果表明,使混合气实现压缩自燃的手段,同样也...
建立了包括进气温度、进气压力、混合气浓度、EGR率等影响因素的火花点燃过程最小点火能量的计算模型,研究了均质压燃的控制参数(进气温度、压缩比、EGR率)对最小点火能量的影响规律。研究结果表明,使混合气实现压缩自燃的手段,同样也降低了最小点火能量;在火花助燃HCCI过程中,存在产生火花点燃过程的条件;提高点火能量可以降低对进气加热温度的要求。
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关键词
火花
点
燃
最小点火能量
均质
压
燃
计算
模型
燃烧
过程
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职称材料
题名
火花辅助压燃准维燃烧模型的建立及应用
1
作者
王耀东
苏岩
郎茂春
李小平
解方喜
机构
吉林大学
吉林大学汽车工程学院
出处
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2023年第11期2130-2138,共9页
基金
国家自然科学基金区域创新发展联合基金(U21A20166)
国家能源石油炼制技术研发中心开放基金(33600000-22-ZC0607-0003)资助。
文摘
本文采用湍流火焰传播速度模型描述火花点燃(SI)燃烧,针对单个自燃点仍采用湍流火焰传播速度模型,将所有自燃点的当量湍流火焰速度集合作为总当量湍流火焰速度用来描述压燃燃烧,进而建立了火花辅助压燃(SACI)准维燃烧模型。基于该模型研究了空气、外部废气再循环(EGR)稀释对SACI的影响,仿真和实验匹配良好。计算表明:SACI的火焰传播速度高于SI,随点火提前而增大,外部EGR稀释的火焰传播速度低于空气稀释;点火推迟或者增加外部EGR都会导致火焰前锋面面积峰值升高,衰减速度减慢,燃烧等容度减弱;稀释率相当时,空气稀释的热效率更高,但外部EGR稀释的尾气后处理更容易。
关键词
火花
辅助
压
燃
湍流火焰传播速度
模型
火花辅助压燃准维燃烧模型
总当量湍流火焰速度
外部废气再循环
Keywords
spark-assisted compression ignition(SACI)
turbulent flame propagation speed model
spark-assisted compression ignition quasi-dimensional combustion model
total equivalent turbulent flame speed
external exhaust gas recirculation
分类号
U464 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
聚甲氧基二甲醚/汽油双燃料火花辅助压燃燃烧和排放特性研究
被引量:
1
2
作者
赵廷钰
夏淳
方俊华
黄震
机构
上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室
出处
《内燃机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期37-47,54,共12页
基金
国家自然科学基金项目(51861135303)
上海汽车工业科技发展基金项目(1509)。
文摘
对一台4缸缸内直喷汽油机的进气歧管和活塞进行改造,搭建了聚甲氧基二甲醚(polyoxymethylene dimethyl ethers,PODE)/汽油双燃料火花辅助压燃(spark assisted compression ignition,SACI)发动机试验平台,以PODE和汽油分别作为直喷和进气道燃料,系统地研究了直喷策略、进气温度和点火正时对双燃料发动机燃烧和排放特性的影响规律。结果表明:在转速为1600 r/min、负荷为0.4 MPa时,不同直喷正时的试验工况下,双燃料SACI燃烧存在3种不同的燃烧模式。随着直喷正时的提前发动机燃烧趋向于均质压燃,但过于靠前的直喷正时会使得发动机起燃变得困难,不完全燃烧比例增加。在稳定燃烧的前提下发动机在接近均质压燃的燃烧模式下可以获得更高的热效率,同时实现极低的NO_(x)和颗粒物排放。提高进气温度能够显著降低不完全燃烧比例并促进燃料起燃,使得发动机能在更早的直喷正时稳定运行,同时抑制了总碳氢(total hydrogen carbon,THC)和CO排放,但对低温燃烧模式下的NO_(x)排放影响较小。进气温度80℃下的最佳热效率相比40℃下提高了11.3%,对应的直喷正时提前了30°。提前点火能够促进燃烧的完全进行从而提高热效率,并有效降低THC和CO排放。在较短的喷油—点火间隔下,点火正时的变化能够改变燃烧进程从而实现对燃烧相位的控制。随着直喷正时的提前,点火正时对燃烧的影响减弱。基于合适的进气温度和点火正时,发动机使用汽油/PODE双燃料可以在接近均质压燃的燃烧模式下实现高效清洁的燃烧。
关键词
火花
辅助
压
燃
双
燃
料发动机
聚甲氧基二甲醚
汽油
燃烧
排放
Keywords
spark assisted compression ignition
dual-fuel engine
polyoxymethylene dimethyl ethers(PODE)
gasoline
combustion
emission
分类号
TK411 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
重型发动机低负荷火花辅助汽油压燃试验
被引量:
3
3
作者
李扬
郑尊清
陈鹏
王梦凯
王浒
尧命发
机构
天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室
出处
《内燃机学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期289-296,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51976134).
文摘
通过一台由多缸柴油机改造的单缸重型发动机,研究了喷油时刻(SOI)、喷油压力和点火时刻(ST)对火花辅助汽油压燃(SAGCI)低负荷燃烧的影响.结果表明:喷油时刻与点火时刻合理配合对保证燃烧稳定性非常关键,在低负荷工况条件下,喷油时刻需在-34°~-20°CAATDC的范围内才能保证混合气被点燃,而点火时刻与喷油时刻控制为2°~18°CA的间隔才能保持良好的燃烧稳定性;提高喷油压力可以拓宽稳定燃烧的喷油和点火时刻范围,同时可以加速火焰传播过程,提高该边界下的指示热效率(ITE).在循环油量为33 mg下采用80 MPa喷油压力,此时CoV;=1.3%、压力升高率为0.2 MPa/(°)CA,火花辅助压燃燃烧效率达到96.7%,指示热效率为33.89%.
关键词
重型发动机
火花
辅助
汽油
压
燃
低负荷
喷油策略
点火策略
燃烧
稳定性
Keywords
heavy-duty engine
spark-assisted gasoline compression ignition(SAGCI)
low-load conditions
fuel injection strategy
ignition strategy
combustion stability
分类号
TK427 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
进气压力和进气温度对低负荷火花辅助汽油压燃的影响
被引量:
1
4
作者
郑尊清
王梦凯
陈鹏
张凡
尧命发
机构
天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室
出处
《内燃机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期12-21,共10页
基金
国家自然科学基金重点项目(51976134)。
文摘
在一台由6缸重型柴油机改造而成的单缸试验机上,研究了进气压力及进气温度对低负荷火花辅助汽油压燃的影响。研究结果表明,各进气压力下喷油与点火正时都需保持合理间隔才能实现稳定燃烧,提高进气压力后稳定燃烧的喷油正时范围变窄而点火正时范围略有扩大;随进气压力提高,火焰传播放热速率降低,自燃放热比例增加,最大压升率减小;提高进气压力后指示热效率提高,在35 mg循环油量下,最大指示热效率从自然吸气下的41.8%提高至140 kPa进气压力的44.4%。适当提高进气温度可以提高缸内热氛围和燃烧稳定性,在保持最大指示热效率基本不变的同时拓宽稳定燃烧的喷油正时区域,但高的进气温度加快了火焰传播速度,在点火正时较早时会导致压升率过高。
关键词
火花
辅助
汽油
压
燃
低负荷
进气
压
力
进气温度
燃烧
稳定性
Keywords
spark assisted gasoline compression ignition(SAGCI)
low load
intake pressure
intake temperature
combustion stability
分类号
TK427 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
火花助燃HCCI燃烧最小点火能量的研究
被引量:
4
5
作者
汪洋
史家涛
王静
王雪雁
刘刚
机构
天津大学内燃机国家重点实验室
出处
《车用发动机》
北大核心
2007年第3期32-35,39,共5页
基金
国家"973"项目资助(2001CB209203)
文摘
建立了包括进气温度、进气压力、混合气浓度、EGR率等影响因素的火花点燃过程最小点火能量的计算模型,研究了均质压燃的控制参数(进气温度、压缩比、EGR率)对最小点火能量的影响规律。研究结果表明,使混合气实现压缩自燃的手段,同样也降低了最小点火能量;在火花助燃HCCI过程中,存在产生火花点燃过程的条件;提高点火能量可以降低对进气加热温度的要求。
关键词
火花
点
燃
最小点火能量
均质
压
燃
计算
模型
燃烧
过程
Keywords
spark ignition
minimum ignition energy
HCCI
calculation model
combustion process
分类号
TK411.2 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
火花辅助压燃准维燃烧模型的建立及应用
王耀东
苏岩
郎茂春
李小平
解方喜
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
2
聚甲氧基二甲醚/汽油双燃料火花辅助压燃燃烧和排放特性研究
赵廷钰
夏淳
方俊华
黄震
《内燃机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
3
重型发动机低负荷火花辅助汽油压燃试验
李扬
郑尊清
陈鹏
王梦凯
王浒
尧命发
《内燃机学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
3
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职称材料
4
进气压力和进气温度对低负荷火花辅助汽油压燃的影响
郑尊清
王梦凯
陈鹏
张凡
尧命发
《内燃机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
5
火花助燃HCCI燃烧最小点火能量的研究
汪洋
史家涛
王静
王雪雁
刘刚
《车用发动机》
北大核心
2007
4
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职称材料
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