基于快速压缩机的天然气D-EGR燃烧模式研究
近年来,汽车发动机上一种专用废气再循环(Dedicated EGR)引起了越来越多的关注和研究.发动机一个气缸运行在富燃料工况,产生的H2和CO等以EGR的形式返回到进气歧管,来达到优化燃烧和降低排放的效果.本文中,利用快速压缩机来研究发动机工况下富燃燃烧的产氢量、D-EGR模式下不同比例的氢气和一氧化碳对燃烧过程和火焰传播速度的影响.GC定量分析了不同当量比下燃烧产物的浓度,结果显示,氢气和一氧化碳随着当量比增加线性增加,当φ=1.4时,氢气的摩尔分数达到8％,这个结果与通过化学平衡计算和模型计算的结果相一致.在类似发动机D-EGR工况下,通过高速摄影获得燃烧过程的图像,以此计算不同H2含量下燃烧过程发展和火焰传播速度的不同.结果显示,H2的存在确实促进了理论空燃比缸内的燃烧,加快了火焰传播,速度减小燃烧持续期.当D-EGR缸内的当量比为φ=1.3时,相比于φ=1.0火焰传播速度增加了40％.然而,高当量比抑制了D-EGR缸内的燃烧,极大地降低了火焰传播速度.因此,D-EGR燃烧模式中,D-EGR缸内的燃烧稳定性是主要的挑战,优化D-EGR缸内的当量比和发动机的压缩比、湍流强度等对于发动机富燃燃烧至关重要.
汽车发动机 废气再循环 快速压缩机 燃烧过程 火焰传播速度
刘长鹏 宋和平 李富柏 张望 王志
清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,北京100084
国内会议
成都
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149-154
2016-07-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）