二甲醚自由活塞HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程的仿真研究.pdf

1、本文針對(duì)液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(HFPE)、二甲醚燃料、HCCI燃燒過(guò)程三種技術(shù)的特點(diǎn)，提出將三者有機(jī)結(jié)合的方案，起到揚(yáng)長(zhǎng)避短的作用：利用HCCI燃燒速率高的優(yōu)勢(shì)，解決HFPE發(fā)動(dòng)機(jī)活塞上死點(diǎn)停留時(shí)間短的缺陷，同時(shí)由于可以采用缸外低壓噴射，回避了二甲醚技術(shù)高壓密封和偶件磨損的難題；利用自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比、活塞速度靈活可變的優(yōu)勢(shì)，解決HCCI燃燒過(guò)程中燃燒始點(diǎn)控制和燃燒速率控制的難題；同時(shí)發(fā)揮了二甲醚燃料高十六烷值，容易壓燃的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)

2、機(jī)的可靠燃燒。上述技術(shù)的組合，有望開(kāi)發(fā)出一種新型的清潔、高效的代用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。
　　 本文采用AMESIM和FIRE軟件，建立了發(fā)動(dòng)機(jī)的一維動(dòng)力學(xué)和三維燃燒過(guò)程仿真模型，并進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程的仿真研究，對(duì)所提方案的可行性、關(guān)鍵性影響因素、作用機(jī)理進(jìn)行了研究，取得如下主要結(jié)論：
　　 與相同排量、相同工作頻率的曲柄連桿發(fā)動(dòng)機(jī)相比，HFPE發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮沖程與膨脹沖程的運(yùn)行時(shí)間、運(yùn)行速度不對(duì)稱(chēng)，在上止點(diǎn)附近，HFPE發(fā)動(dòng)機(jī)的

3、活塞運(yùn)行速度出現(xiàn)急速變化，在上死點(diǎn)附近停留時(shí)間較短。
　　 與傳統(tǒng)的曲柄連桿發(fā)動(dòng)機(jī)相比，在自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用HCCI燃燒方式，燃燒相位更接近上止點(diǎn)，負(fù)功減少，效率增加，并且爆震強(qiáng)度降低。
　　 EGR率、混合氣的當(dāng)量比，都可以影響燃燒相位，通過(guò)調(diào)整這兩種參數(shù)，可以使發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和爆震強(qiáng)度都達(dá)到理想的水平。
　　 采用增壓方案，可以補(bǔ)償?shù)彤?dāng)量比，高EGR率的情況下自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，當(dāng)量比為0.4且EGR率為0