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喷油策略对汽油压燃颗粒物排放特性的影响 预览
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作者 雷程 郑尊清 +1 位作者 查海恩 尧命发 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期1-8,共8页
在一台单缸柴油机上研究了喷油参数(预主喷间隔角、预喷比例、主喷时刻和喷油压力等)对汽油压燃(gasoline compression ignition,GCI)颗粒物排放特性的影响。研究结果表明:喷油策略对缸内油气混合及进一步对燃烧过程的影响是其影响颗粒... 在一台单缸柴油机上研究了喷油参数(预主喷间隔角、预喷比例、主喷时刻和喷油压力等)对汽油压燃(gasoline compression ignition,GCI)颗粒物排放特性的影响。研究结果表明:喷油策略对缸内油气混合及进一步对燃烧过程的影响是其影响颗粒物排放特性的主要因素。在设定的研究工况下,随预主喷间隔角增大,积聚态颗粒数量浓度下降,但核态颗粒数量浓度基本不变,颗粒物中的核态和超细颗粒比例明显升高;增大预喷比例,核态颗粒和积聚态颗粒数量浓度均大幅降低,颗粒物中的核态和超细颗粒比例变化较小;主喷时刻提前,颗粒物数量浓度下降,平均粒径减小,数量浓度峰值向小粒径方向偏移;提高喷油压力可有效降低积聚态颗粒数量浓度,缩小缸内生成颗粒物的粒径范围,但对核态颗粒的数量浓度影响较小。 展开更多
关键词 汽油压燃 喷油策略 颗粒物 粒径 数量浓度
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混合气分布特性对汽油压燃影响的数值模拟 预览
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作者 马桂香 马俊生 +2 位作者 刘海峰 郑尊清 尧命发 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期204-212,共9页
利用三维计算流体力学软件CONVERGE,通过数值模拟的方法,对比研究了缸内单次喷射、缸内多次喷射、气道加缸内喷射的混合气分布及不同混合气分布特性对汽油压燃的影响.结果表明:随气道预混比例的增加,着火时刻的当量比离散度先降低后升高... 利用三维计算流体力学软件CONVERGE,通过数值模拟的方法,对比研究了缸内单次喷射、缸内多次喷射、气道加缸内喷射的混合气分布及不同混合气分布特性对汽油压燃的影响.结果表明:随气道预混比例的增加,着火时刻的当量比离散度先降低后升高,放热率峰值先升高后降低,最大压力升高率先增大后下降.随预喷时刻的推迟,指示热效率先增大后降低,最大压力升高率的变化较小.在爆发压力(18 MPa)和最大压力升高率(1.5 MPa/°CA)的限制下,相比于缸内单次喷射,气道加直喷策略和缸内两次喷射策略的指示热效率分别从45.6%增加到48.3%、48.2%;碳烟排放分别从0.041 g/(kW·h)减小到0.016 g/(kW·h)、0.015 g/(kW·h). 展开更多
关键词 汽油压燃 喷油策略 分层燃烧 排放
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汽油压燃发动机中燃烧化学动力学特性的模拟 预览
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作者 尚冉 张帆 +3 位作者 王洋 夏明涛 钟生辉 刘海峰 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期36-44,共9页
利用PRF70掺混燃料作为汽油表征燃料进行仿真研究,将三维计算软件CONVERGE和Chemkin结合,研究了汽油压燃燃烧反应过程的主要放热反应并对其进行了相关的化学反应路径分析。结果表明:在汽油压燃燃烧反应过程中,不同反应对总放热率的贡献... 利用PRF70掺混燃料作为汽油表征燃料进行仿真研究,将三维计算软件CONVERGE和Chemkin结合,研究了汽油压燃燃烧反应过程的主要放热反应并对其进行了相关的化学反应路径分析。结果表明:在汽油压燃燃烧反应过程中,不同反应对总放热率的贡献不同,由HCO+O2■CO+HO2、CH2O+OH■HCO+H2O、CH2CCH2OH+O2■CH2OH+CO+CH2O是燃料燃烧过程中对放热贡献最大的3个反应,其放出的热量远大于其他反应;汽油压燃燃烧反应过程中参与夺氢反应的自由基主要有4种,分别是HO2、OH、H、O,在不同曲轴转角处上述4种自由基参与夺氢反应的重要性不同,HO2夺氢反应所占比例始终领先其他3种,H、O参与的夺氢反应所占比例随曲轴转角的增加而增加,相应的OH参与夺氢反应所占比例减少;汽油压燃燃烧反应过程中,随着曲轴转角的变化,缸内温度升高,异辛烷发生高温裂解的比例增加。 展开更多
关键词 汽油压燃 三维数值模拟 化学反应路径分析 PRF70燃料
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PODEn对汽油压燃燃烧过程与排放的影响 预览
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作者 刘佳林 王浒 +3 位作者 郑尊清 邹泽宇 王其平 尧命发 《内燃机学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期97-106,共10页
针对汽油压燃(GCI)在不同负荷存在的问题,将具有高含氧量、高十六烷值的燃料聚甲氧基二甲醚(PODEn)与汽油掺混,其中PODEn体积分数为20%,以优化汽油的燃料特性,掺混燃料简称为G80P20.在转速为1660r/min、平均有效压力(BMEP... 针对汽油压燃(GCI)在不同负荷存在的问题,将具有高含氧量、高十六烷值的燃料聚甲氧基二甲醚(PODEn)与汽油掺混,其中PODEn体积分数为20%,以优化汽油的燃料特性,掺混燃料简称为G80P20.在转速为1660r/min、平均有效压力(BMEP)分别为1.43、0.95和0.48MPa的3个负荷下,研究了PODEn对GCI燃烧与排放特性的影响.结果表明:在大负荷工况下,掺混体积分数为20%的PODEn能同时显著改善GCI的碳烟(soot)排放和压力升高率,随着喷油压力的增加,两者的改善程度增加;在喷油压力为120MPa下,两者降低幅度分别达到68%和51%,其NOx和soot排放可在无后处理情况下达到国V排放水平;在中等负荷工况下,汽油的燃烧可控性随喷油压力的增加而显著降低,而G80P20的燃烧可控性基本不受喷油压力的影响,且达到与柴油基本相当的水平;在小负荷工况下,G80P20能显著改善GCI的燃烧效率,降低HC和CO排放,循环波动率(COV)从5%降至2%,提高了燃烧稳定性. 展开更多
关键词 聚甲氧基二甲醚 汽油压燃 含氧燃料 燃烧 排放
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两次喷射参数及EGR对汽油压燃(GCI)燃烧及排放的影响 预览
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作者 郑尊清 查海恩 +3 位作者 刘海峰 陈鹏 马乃锋 杨彬 《燃烧科学与技术》 CSCD 北大核心 2018年第4期307-314,共8页
在一台由6缸重型柴油机改造而成的单缸试验发动机上进行了汽油压燃(GCI)的试验研究,在较高负荷下研究了两次喷射间隔、EGR率、喷射压力对GCI燃烧和排放的影响.结果表明:较小的两次喷射间隔虽然碳烟排放相对较高,但更有利于缩短第2次... 在一台由6缸重型柴油机改造而成的单缸试验发动机上进行了汽油压燃(GCI)的试验研究,在较高负荷下研究了两次喷射间隔、EGR率、喷射压力对GCI燃烧和排放的影响.结果表明:较小的两次喷射间隔虽然碳烟排放相对较高,但更有利于缩短第2次喷射的滞燃期、降低第2段预混放热速率和控制压力升高率;提高第1次喷射比例虽然会导致THC、CO升高,但可以获得更低的NOx和碳烟排放,同时对最大压力升高率降低作用更加显著.因此,控制适当小的两次喷射间隔和适当大的第1次喷射比例可以在有效降低最大压力升高率的前提下获得良好的综合排放效果.增大EGR率可以有效降低NOx排放,但对碳烟排放、指示热效率及最大压力升高率控制不利,所以要根据排放控制需要合理选择.适当提高喷射压力可以大幅降低碳烟排放,CO和THC排放也有所改善,有利于汽油压燃清洁燃烧的实现. 展开更多
关键词 汽油压燃 预喷 EGR 喷射压力 燃烧 排放
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喷油策略对混合燃料压燃模式排放物的影响 预览
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作者 张庆朋 应华 +3 位作者 俞林君 李传东 王志 帅石金 《内燃机学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期193-199,共7页
针对燃油喷射参数对微粒排放的影响进行了试验,分析了燃油喷射时刻、喷射压力及EGR率对微粒排放粒径分布的影响规律,试验在一台4缸柴油机上进行,采用了体积分数为80%,汽油与20%,柴油的混合燃料(记为G80).结果表明:在其他喷油策略不... 针对燃油喷射参数对微粒排放的影响进行了试验,分析了燃油喷射时刻、喷射压力及EGR率对微粒排放粒径分布的影响规律,试验在一台4缸柴油机上进行,采用了体积分数为80%,汽油与20%,柴油的混合燃料(记为G80).结果表明:在其他喷油策略不变的情况下,提高喷射压力,各模态微粒数量浓度峰值向小粒径方向偏移,各模态微粒数量均呈下降趋势,NOx排放有大幅度提升;当EGR率从10%,增加到30%,时,各模态微粒数量浓度峰值均向大粒径方向偏移,各模态微粒数均呈上升趋势,尤其EGR率从25%,增加到30%,时,微粒数量大幅度增加,而EGR率的增加同样抑制了NOx的生成;提前第一次喷射时刻,对微粒排放影响不大,NOx排放降低;提前第二次喷射时刻,各模态微粒数量浓度峰值均向小粒径方向偏移,且各模态微粒数均呈下降趋势,而NOx排放呈现明显的上升趋势. 展开更多
关键词 柴油机 汽油压燃 喷射压力 喷射时刻 粒径分布
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电液驱动可变气门机构性能试验及应用 预览
7
作者 叶年业 杨晓 蓝志宝 《车用发动机》 北大核心 2018年第1期26-31,共6页
基于电液驱动可变气门机构,设计了负气门重叠配气策略,并研究了其对汽油压缩着火( GCI)燃烧性能 的影响.通过研究电磁阀输入信号对气门正时的影响,发现气门正时随电磁阀输入信号线性变化,在此基础上设 计了负气门重叠控制策略.进一步... 基于电液驱动可变气门机构,设计了负气门重叠配气策略,并研究了其对汽油压缩着火( GCI)燃烧性能 的影响.通过研究电磁阀输入信号对气门正时的影响,发现气门正时随电磁阀输入信号线性变化,在此基础上设 计了负气门重叠控制策略.进一步地,在发动机着火状态下,验证气门升程曲线的可重复性,结果表明排气门升程 波动比进气门略大,其最大波动幅值为0.2 mm,最大标准差为0.056 mm,重复性较好,满足使用要求.同时,随着 气门开启持续期的减小,气门升程出现小幅降低.在上述基础上,研究了进、排气门正时对 G C I燃烧性能的影响, 其中排气门关闭时刻对内部EGR率的改变影响较大,对 GCI燃烧性能的影响占主导作用. 展开更多
关键词 电液驱动 可变气门机构 负气门重叠 汽油压缩着火
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早喷和气道喷射对汽油压燃燃烧和排放特性影响的研究 预览
8
作者 杨彬 郑尊清 +3 位作者 陈鹏 查海恩 马乃锋 尧命发 《内燃机工程》 CSCD 北大核心 2018年第1期34-41,共8页
在一台经改造的单缸试验发动机上开展了早喷和气道喷射对汽油压燃低负荷工况燃烧和排放特性影响的试验研究。采用的两种喷射策略分别为早喷结合主喷及气道喷射(PFI)结合主喷。研究的喷射参数包括早喷时刻、早喷比例和气道喷射比例。... 在一台经改造的单缸试验发动机上开展了早喷和气道喷射对汽油压燃低负荷工况燃烧和排放特性影响的试验研究。采用的两种喷射策略分别为早喷结合主喷及气道喷射(PFI)结合主喷。研究的喷射参数包括早喷时刻、早喷比例和气道喷射比例。结果表明:早喷和气道喷射的燃油主要影响后期的燃烧放热过程,燃烧始点和燃烧过程前期的快速放热部分主要受主喷控制。早喷和PFI油量喷射比例增大时,着火推迟,燃烧相位推后,NOx排放降低,后期燃烧速度提高,燃烧持续期缩短,燃烧终点提前。早喷造成的湿壁会降低燃烧效率,增加未燃碳氢化合物和CO的排放。 展开更多
关键词 气道喷射 早喷 汽油压燃 燃烧 排放
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汽油压燃低温燃烧技术研究进展与展望 预览
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作者 张波 马桂香 +1 位作者 刘海峰 郑尊清 《小型内燃机与车辆技术》 2017年第4期77-85,共9页
汽油压燃低温燃烧是目前内燃机研究的一个热点。汽油压燃利用汽油高辛烷值、易挥发的燃料特性,在缸内形成相对均匀的预混合气,尽量使喷油和燃烧分离,同时获得低的NO_x、soot排放和高的热效率。对近年来汽油压燃的研究进展进行了回顾,并... 汽油压燃低温燃烧是目前内燃机研究的一个热点。汽油压燃利用汽油高辛烷值、易挥发的燃料特性,在缸内形成相对均匀的预混合气,尽量使喷油和燃烧分离,同时获得低的NO_x、soot排放和高的热效率。对近年来汽油压燃的研究进展进行了回顾,并在此基础上对其发展趋势进行了展望。尽管汽油压燃表现出了较好前景,但其关键难题仍需要深入研究:一方面,大负荷汽油压燃低温燃烧是以高压力升高率为代价,同时仍存在碳烟排放问题,需要探索有效控制大负荷燃烧反应速率和碳烟排放的途径;另一方面,小负荷下汽油燃料燃烧效率低,未燃HC和CO排放高,燃烧稳定性差,对边界条件变化敏感,也是限制汽油压燃低温燃烧全工况运行的重要因素。 展开更多
关键词 汽油压燃 低温燃烧 大负荷 小负荷 喷油策略
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汽油机分层燃烧引燃汽油压燃试验研究 预览 被引量:1
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作者 赖海鹏 宋东先 裴培 《小型内燃机与车辆技术》 2017年第2期21-28,共8页
在一台中置压电晶体喷油器的缸内直喷单缸汽油机上,通过凸轮轴设计实现小气门升程和负气门重叠角。在发动机转速为2 000 r/min,IMEP为0.28 MPa工况,在高内部残余废气率下引入传统分层燃烧的控制方式,研究分层燃烧对汽油压燃的影响。研... 在一台中置压电晶体喷油器的缸内直喷单缸汽油机上,通过凸轮轴设计实现小气门升程和负气门重叠角。在发动机转速为2 000 r/min,IMEP为0.28 MPa工况,在高内部残余废气率下引入传统分层燃烧的控制方式,研究分层燃烧对汽油压燃的影响。研究结果表明:在高内部残余废气率下,可实现火焰传播的分层燃烧,大量内部废气的存在使燃烧滞燃期增长,NOx排放明显降低。而在典型的汽油压燃工况,调整两次喷射中二次晚喷的喷油量和喷油时刻,可控制缸内燃油分层程度,从而控制汽油压燃的燃烧相位。但随着内部残余废气率的降低,简单的燃油分层和引入火花点火无法实现稳定的压燃燃烧,此时采用分层燃烧的喷油和点火时刻组合,可以利用分层燃烧保证前期火焰传播的稳定性,实现缸内剩余燃油的自燃。这种分层引燃压燃的混合燃烧方式,点火时刻对于火焰传播及燃油的着火时刻有直接的控制作用,改变二次喷射比例对于燃烧相位的影响较小。当二次喷射比例增加到75%时,分层引燃对压燃的影响从单一的温度影响转变为温度和燃油浓度共同影响,导致燃烧稳定性变差。 展开更多
关键词 分层燃烧 汽油压燃 混合燃烧 内部残余废气 缸内直喷
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汽油压燃小负荷燃烧过程优化 预览 被引量:5
11
作者 祝宇轩 王浒 +3 位作者 张翔宇 童来会 冯浩 尧命发 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期415-422,共8页
利用三维计算流体力学软件CONVERGE,通过数值模拟方法,系统研究了内部EGR和喷油策略的耦合控制对汽油压燃(GCI)燃烧模式小负荷燃烧的影响.结果表明:采用排气门两次开启策略引入内部EGR后,缸内温度得到显著提高;在平均指示压力p_i为0.... 利用三维计算流体力学软件CONVERGE,通过数值模拟方法,系统研究了内部EGR和喷油策略的耦合控制对汽油压燃(GCI)燃烧模式小负荷燃烧的影响.结果表明:采用排气门两次开启策略引入内部EGR后,缸内温度得到显著提高;在平均指示压力p_i为0.32,MPa的工况下,与单次喷射相比,采用两次喷射可以有效控制缸内混合气分布,提升缸内混合气浓区和高温区的一致性,进而显著提高燃烧效率和指示热效率;随着负荷降低,燃烧效率和指示热效率有所下降,需要提高内部EGR率和进气压力以保持较好的燃烧特性;在pi约为0.22,MPa的工况下,单次喷射的燃烧效率较两次喷射更高,即随着GCI负荷的降低,喷油策略应由两次喷射变为单次喷射以控制缸内混合气分布,从而使燃烧得到改善. 展开更多
关键词 汽油压燃 小负荷 内部EGR 喷油策略
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汽油压燃燃烧过程碳烟生成的数值模拟 预览
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作者 郑尊清 韩煦 +1 位作者 王浒 尧命发 《燃烧科学与技术》 CSCD 北大核心 2018年第5期398-406,共9页
汽油压燃(GCI)燃烧方式能在获得较高热效率的同时保持较低的排放,但在大负荷高EGR率条件下,GCI仍存在碳烟排放较高的现象.本文基于Converge软件对GCI燃烧过程中的碳烟生成、发展及其氧化过程进行了模拟研究.首先在一个定容燃烧弹装置... 汽油压燃(GCI)燃烧方式能在获得较高热效率的同时保持较低的排放,但在大负荷高EGR率条件下,GCI仍存在碳烟排放较高的现象.本文基于Converge软件对GCI燃烧过程中的碳烟生成、发展及其氧化过程进行了模拟研究.首先在一个定容燃烧弹装置上验证了3种多步现象学碳烟模型在喷雾燃烧中的预测性能,然后对光学发动机中的GCI燃烧和碳烟生成过程进行了仿真研究.结果表明,在控制CA50不变的条件下,选取Gokul模型进行了HCCI、GCI、CDC燃烧方式的对比研究,结果表明,由于高辛烷值燃料的滞燃期较长,GCI燃烧的碳烟显著低于CI模式.GCI燃烧室内仍存在局部浓区,其燃烧特征介于预混燃烧和扩散燃烧之间,在研究的小负荷工况下,其碳烟生成过程与HCCI燃烧较相似,较为均匀的油气混合状态抑制了碳烟的生成. 展开更多
关键词 汽油压燃 光学发动机 燃烧 碳烟 数值模拟
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用于交通运输的石油基燃料(英文) 预览
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作者 Gautam KALGHATGI 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2015年第1期1-16,共16页
该文综述了影响世界未来交通燃料的问题。目前,交通能源主要来自石油基液体燃料,这一势头仍将持续。交通能源需求的未来增长,主要是在发展中国家,主要是柴油和航空燃油的增长,而不是汽油。未来几十年内石油供应充足,能够满足这种... 该文综述了影响世界未来交通燃料的问题。目前,交通能源主要来自石油基液体燃料,这一势头仍将持续。交通能源需求的未来增长,主要是在发展中国家,主要是柴油和航空燃油的增长,而不是汽油。未来几十年内石油供应充足,能够满足这种增长的需求。为了满足对效率、排放、成本和客户期望的日益严格的要求,发动机技术发展趋势将影响对未来燃料品质的要求。适合于未来火花点燃发动机的最佳燃料,是具有高的RON(研究法辛烷值)和低的MON(马达法辛烷值)的汽油;而适合压燃发动机的最佳燃料,是低辛烷值燃料或低十六烷值燃料。为满足这些变化,需要炼油企业巨额投资,并增加低辛烷值燃料组分。因此,十分重要的是,由汽车和石油公司及利益相关方来共同开发可以使用低辛烷值燃料的高效发动机及其燃料系统。 展开更多
关键词 运输能源 汽油 柴油 火花点火(SI) 发动机:汽油压缩着火 (GCI) 发动机 辛烷值
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