基于缸内直喷的甲醇汽油混合燃料HCCI燃烧排放特性研究.pdf

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1、第33卷第2期内燃机工程V01．33No．22012年4月ChineseInternalCombustionEngineEngineeringApril．2012文章编号：1000--0925(2012)02--0001--05基于缸内直喷的甲醇汽油混合燃料HCCI燃烧排放特性研究阳冬波，李东升，王志，王建昕(清华大学汽车安全与节能国家重点实验室，北京100084)ResearchonEmissionCharacteristicsofMethanol-GasolineBlendDirectInjectionHCCICom

2、bustion330018YANGDong-bo，LIDong-sheng，WANGZhi，WANGJian—xin(StateKeyLaboratoryofAutomotiveSafetyandEnergy，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：Theeffectofmethanol—gasolineblendedfuelonemissioncharacteristicsofhomogeneouschargecompressionignition(HCCI)co

3、mbustionwasinvestigatedinadirectinjectionenginefueledwiththreekindsoffuels，puregasoline，M10andM20respectively．TheunregulatedemissionsweremeasuredusingFouriertransforminfraredspectrometer(FTIR)．ResultsshowthatadditionofmethanolextendsthehighloadlimitofHCCIcombusti

4、on．ForM20itcanbeextendedby9％thanthatofgasoline，andtheindica—tedspecificfuelconsumption(ISFC)is5％～10％higherbuttheindicatedspecificenergyconsumption(ISEC)2％～6％lowerduetomethanollowheatvalueandfastreactionspeed．Theregulatedemissions，C0，THCandN0，decreaseandtheunburne

5、dmethanolandformaldehydeemissionsincreaseasmethanolcontentadds．andfirstlyincreaseandthendecreaseasengineloadrises．0概述摘要：在缸内直喷发动机上研究甲醇汽油混合燃料的HCCI燃烧排放特性，分析了其非常规排放的性能。试验中选用汽油、MIO(甲醇体积分数10％)、M20(甲醇体积分数20％)3种燃料，并通过FTIR方法测量甲醇及甲醛等非常规排放。研究结果表明：在汽油中添加甲醇可以有效拓展HCCI燃烧的高负荷范围，

6、M20燃料的高负荷范围比汽油提高近9％，指示燃油消耗率比汽油高5％～10％，但指示能量消耗率比汽油低2％～6％。CO、THC、Nq等常规排放随甲醇添加比例的增加而降低，而甲醇和甲醛等非常规排放随甲醇添加比例盼增加而增加，并随负荷增高呈先增加后减少的趋势。关键词：内燃机；均质混合气压缩着火；甲醇；非常规排放Keywords：ICengine；homogeneouschargecompressionignition(HCCI)；methanol；unregulatedemission中圈分类号：TK464文献标识码：A能源安

7、全和环境保护问题已经成为制约汽车工业发展的主要障碍，优化内燃机的燃烧过程和寻找替代燃料是内燃机研究的主要方向。均质混合气压缩着火(homogeneouschargecompressionignition，HCCI)是一种高效低污染的燃烧模式。经过30年的研究，HCCI燃烧已经进入到产业化阶段。但由于收稿日期：2010-09—10基金项目：国家“九七三”■点基础研究发晨计划项目(2007CB210005)作者简介：阳冬波(1983一)．博士生，主要研究方向为汽油HCCI燃烧的负荷拓展。E-mail：ydb02@mails．

8、tsinghua．edu．cn。·2·内燃机工程2012年第2期HCCI燃烧着火受化学反应控制，没有强制的着火控制装置，优化HCCI燃烧相位以获得稳定的HCCI燃烧是其产业化的一大技术难题[1]。同时，HCCI发动机在高负荷区域受到爆震限制，只能在中低负荷范围运转【2。4]，较窄的运行工况范围是限制HCCI发动机产业