文档介绍：章:均质压燃()燃烧反应2011年5月1本章内容3、均质压燃燃烧反应动力学机理1、均质压燃的燃烧特性2、燃烧化学反应动力学基础4、简化机理构造5、均质压燃动力学模型6、总结2柴油机燃烧特性柴油机属于燃料喷雾扩散燃烧,依靠发动机活塞压缩到接近终点时的高温使混合气自燃着火。由于喷雾与空气的混合时间很短,燃料与空气的混合严重不均匀,形成了高温火焰区和高温过浓区。柴油机(压燃)燃油分布扩散燃烧liquidcore~350Krichfuel/airmixture(=2to4)bustion(~1700K)sootgrowth&coagulationstoichfuel/airmixturediffusionflame(~2500K)fuelevaporation~pression~900K~40barformationofsootprecursors&sootpartialsootoxidation3由预混合燃烧和扩散燃烧两阶段;两阶段燃烧比例影响发动机性能、排放和振动噪声;非均质扩散燃烧,浓度场和温度场不均匀是排放生成根本原因;过浓高温区生成碳烟、当量比接近1的高温燃烧区生成、过稀区和壁面淬熄区是和的主要来源;燃烧可直接控制:喷油时刻控制燃烧时刻,燃油与空气混合速率控制燃烧速率。在机内排放控制技术上,主要是改进燃油与空气混合,减少缸内不均匀性,降低过高的燃烧温度,柴油机微粒和排放是关键。柴油机燃烧特性总结NOx生成区微粒生成区燃料射流4降低柴油机排放的技术燃油喷射系统:高喷射压力、灵活喷油控制空气系统:、现代增压技术控制技术:燃烧模式控制、基于模型控制、控制策略需要减少对后处理器的依赖,解决排放问题同时,提高热效率EGRPM[g/kWh]NOx[g/kWh],550,021,0Euro45火花点燃式发动机燃烧特性汽油机(火花点火)火焰传播均质混合湍流控制燃烧过程,湍流强度和混合气成分控制着火和火焰传播主要生成于火焰前锋面高温区,由于存在火焰传播导致温度场不均匀大量生成;主要生成于火焰淬熄区、压缩余隙、燃烧室壁面附近、活塞环容积等区域;生成于火焰淬熄区6火花点燃式发动机燃烧特性总结均质点燃,火花塞点火时刻控制燃烧时刻、火焰传播速度控制燃烧速度;低压缩比,节气门,热效率低;湍流强度影响着火和燃烧;循环波动大当量比为1的燃烧过程,火焰前锋温度高,温度不均匀,生产多,壁面附近、压缩余隙、剧面和排放高。主要目标提高热效率7提高汽油机热效率途径分层燃烧()、稀燃缸内直喷(,),提高汽油机热效率10-12%。增压技术()、技术燃烧控制技术、闭环控制,燃烧模式控制-发展到稀还原是最大难题;同样会导致排放。汽油机经常运行于部分负荷和中低速工况,解决汽车常用工况油耗问题是重点。8的提出是满足未来高效、清洁燃烧发动机需要(能源与环境驱动),是满足未来排放和燃油经济性法规的必须的燃烧技术。是内燃机燃烧理论研究及现代内燃机技术发展的必然目标(理论与技术发展)。柴油机(传统压燃式发动机):降低微粒和排放汽油机(火花点燃式发动机):提高热效率均质压燃发动机:高热效率、低排放、无碳碳烟排放9燃烧过程10