宽馏分含氧燃料多段预混压燃(MPCI)探索

摘要

研究表明通过结合预混和燃料含氧两方面优势,汽油/柴油/PODE三组分燃料(GDP)使用中等废气再循环(EGR)率能够在保持高效率的前提下打破NOx和碳烟排放的折中关系.本文中,将宽馏分含氧燃料(GDP)与多段预混压燃(MPCI)燃烧模式相结合,解决GDP单喷部分预混压燃(PPCI)模式中存在的燃油经济性和燃烧噪声之间的折中关系.MPCI采用两次喷射的策略,第二次喷射时刻固定在6CAD BTDC,研究了首喷时刻和比例燃烧与排放的影响.结果表明,GDP MPCI模式存在两阶段燃烧.随着首喷时刻的提前和首喷比例的降低,第一次燃烧放热量和放热速率降低,第二次燃烧放热量和放热速率升.对比单次喷射PPCI,MPCI模式最多能够降低59％的HC和44％的CO排放.MPCI模式的碳烟排放低于0.01g/kW.h,NOx排放能够控制在0.4g/kW.h.该结果表明GDP在应用MPCI模式后能够有效提高发动机的效率(低油耗)同时降低燃烧噪声(低压升率),第一次喷射的最佳策略是在26-31CAD BTDC,喷射比例约30％-40％.