可视缸内直喷柴油机的癸酸甲酯燃烧研究



可视缸内直喷柴油机的癸酸甲酯燃烧研究

柴油机（压燃式）比汽油机（点燃式）具有更高的燃油转换效率。柴油机具有限制CO2排放和缓解全球变暖的优势，同时提升化石能源净进口国的能源安全。传统的柴油混合控制燃烧模型面临很多挑战，诸如NOx、煤烟和尾气颗粒物（PM）的形成。先进的燃烧策略如均匀电荷压缩点火（HCCI）及预混合低温燃烧（LTC）能够明显减少NOx和PM排放。

利用可视重型柴油机研究癸酸甲酯（MD）对燃烧和排放的影响，所得到试验数据用于验证发动机燃烧模型，同时确定MD是否能消除等值比低于2的混合控制燃烧模型中火焰燃烧的煤烟。基准燃料为一个超低含硫量的柴油燃料（CF），试验中引入了2种燃油直喷压力类型和3种空气稀释类型；从燃烧开始，不断地维持燃油喷射。除了传统的发动机负荷和怠速的排放测量，还引入了废气激光感应炽热、缸内自然发光度、缸内化学光诊断来详细描述缸内燃烧过程。结果显示MD有效地消除了煤烟的排放，但是煤烟仍然会在缸内形成，火焰发射的等值比超过3。然而，MD的氧气含量限制了煤烟的形成，提高了煤烟的氧化作用，这样在排气门开的时候残留的煤烟就很少，CF中MD的NOx排放取决于燃油直喷压力、发动机运行条件、NOx形成的燃油效应。MD比CF的HC和CO排放高，与低的燃油转换率和燃烧效率相符。这些不同点归功于MD的低负荷条件，由低的能量密度和限制燃油喷射时间来验证喷射长度的测量。

刊名：Energy and Fuels（英）

刊期：2014年第28期

作者：Cosmin E. Dumitrescu et al

编译：陈飞