基于DME/柴油混合燃料的HCCI燃烧与排放特性研究

"DME/柴油HCCI燃烧与排放特性的试验研究" 本研究论文旨在探讨二甲醚（DME）/柴油混合燃料预混均质压燃（HCCI）燃烧及其排放特性的试验研究。通过在单缸柴油机上采用轴针式喷嘴进气道燃油喷射方式，研究了DME/柴油混合燃料的雾化和蒸发过程，并探讨了喷油嘴启喷压力、进气温度以及进气掺混不同比例CO2对混合气制备率和发动机性能的影响。 HCCI燃烧模式由于具有较高的热效率和较低的NOx与碳烟排放，已经成为国内外内燃机研究者的一大研究热点。然而，均质混合气的制备是实现HCCI燃烧的基础，而对于柴油燃料来说，较低的饱和蒸汽压和较大的液体粘度和表面张力，使其蒸发性和流动性较差，从而导致在喷雾过程中，难于形成较好的均质混合气。 为了实现柴油HCCI燃烧模式，研究者不得不采用一些辅助措施来实现均匀的柴油混合气，如进气道喷雾热撞壁、高压共轨多脉冲燃油喷射、或采用增加喷孔数目的组合喷嘴等，这些措施虽在一定程度上强化了油气混合，但无疑也增加了控制柴油机混合气形成与燃烧的复杂程度及研制成本。 本研究使用了轴针式喷嘴进气道燃油喷射方式，结果表明，低沸点液相DME在进气道喷射过程中所具有的闪急沸腾效应，可有效强化柴油/DME混合燃料的雾化与蒸发，减少燃油撞击壁面而出现的进气歧管壁湿现象，从而改善柴油HCCI发动机均质混合气的形成与燃烧，拓宽发动机的运行工况范围。 此外，进气掺混CO2则能进一步提高HCCI发动机的负荷范围，实现高负荷工况下同时降低NOx和碳烟的排放，但CO和未燃HC排放有所增加。 本研究为实现柴油HCCI燃烧模式提供了一种新的解决方案，能够满足日益严格的排放法规的要求，为内燃机行业的发展提供了新的思路和技术支持。 关键词：DME/柴油混合燃料；均质压燃（HCCI）；混合气制备率；燃烧；排放