章燃料与燃烧详解.ppt

结束 实现HCCI燃烧的关键技术： 混合气在缸内均质化： ? 喷射时期； ?内部EGR? VVT （Variable valve timing）技术 低温稳定燃烧： ? 空然比的精确控制 ? 压缩比可变?米勒循环 ? 大量EGR率 实现负气门重叠现象NVOL VVT：实现NVOL（Negative Valve Overlap） ?实现高温均匀的内部EGR； 喷射时期控制： 早喷：膨胀过程喷 中喷：进气过程喷 后喷：压缩过程喷 部分排出HC? 易引起爆燃 A/F梯度分布-扩散燃烧CO? NVOL 可实现HCCI燃烧的曲轴转角范围 因：?HCCI是爆燃?压力升高率? ? 粗暴； 取决于混合气热值和同时燃烧的混合气量； ?最高放热率（限于1kW）?负荷受限 ?小负荷缸内温度低?不易着火 由此，限制HCCI燃烧方式运转领域 ?窄 故，HCCI燃烧方式只能在一定中小负荷范围适用 diliuci 汽油机μ0 =1.04~1.12 柴油机μ0 =1.03~1.06 四、燃料热值与混合气热值 1、燃料热值：1kg燃料完全燃烧所放出的热量，称为燃料的热值。 高热值：包括水蒸汽凝结后放出的汽化潜热； 低热值：不包括水蒸汽凝结后放出的汽化潜热。 2、混合气热值：单位数量的可燃混合气燃烧所产生的热量。 kJ/kmol； kJ/kg； kJ/m3 理论混合气热值：单位理论混合气所放出的热量 发动机中每循环放热量取决于混合气热值（单位体积），而非燃料低热值 如汽油、乙醇低热值差很多44000kJ/kg和27000kJ/kg，而理论混合气热值相差不大3748.99kg/m3和3630.52/m3。所以烧E10时合理增加喷油量在发动机结构不变的情况下动力性相差不大。 作业：E10的理论混合气热值（10％乙醇、90％汽油），kJ/kg、kJ/m3、kJ/mol。 §3-4 燃烧的基本知识 燃烧过程：着火阶段?燃烧准备过程 燃烧阶段?放热过程 一、着火理论 着火过程：指混合气自动加速反应，产生升温，最终某一时刻某一位置出现火焰的过程。 特点：有明显的光和火焰效应 着火理论(方式)：?着火热理论 ?链锁反应理论 ?点燃 自燃理论 1、着火的热理论 加热一充满空气和燃料混合气的容器 受热燃料分子和氧分子动能?而相撞 活化分子相撞能量反应活化能E时，打破化学键而引起化学反应 设：容器中总分子数n； 超过活化能E的活化分子数n*； 则 按照能量分配定律： R：气体常数； E：活化能； T：绝对温度 可见，T?时，活化分子所占比例?，化学反应加速 反应速度v：单位时间单位体积中出现的氧化产物的分子数，与n*/n成比例，即 又 燃料氧化反应放热速率与氧化反应速度成比例： C2：与分子的反应热及气体的压力有关的系数 反应时单位时间内向容器壁的传热量为： A: 与容器材料、形状及气体导热率有关的系数 放热率=传热率 放热率传热率 热不能积累 dq1/dtdq2/dt，反应可继续，但v? Tc 着火温度Tc =临界温度 反应压力的影响： 容器不变，?压力，混合气密度? ，虽n*/n不变， 但混合气中n*的绝对数?； ?反应速度? ； 氧化反应放热量? ； ? dq1/dtdq2/dt； ?热量积累?着火。 结论： TC与混合气的物理化学性质、环境温度、压力、容器形状及散热情况有关； 同一种燃料，因条件不同， 着火温度不同。 临界Tc与压力pc明显影响 着火域； pc低时需要?Tc。 存在混合气浓度的着火界限；随温度和压力?，着火界限加宽，但有限。当温度和压力低于临界值时，无论在什么浓度下，均不能着火。 上限 下限 在低温、低压区着火规律与 高温区完全不同?存在着火半岛。 蓝焰期：甲醛的支链反应而产生CO；辉光较强，p、T?；持续期短 热焰期:CO+氧生成CO2?爆炸性热火焰，释放大量热 冷焰:过氧化物分解成甲醛,并积累 低温多阶段着火 冷焰诱导期?1: T低反应缓慢，形成过氧化物 烃燃料低温下着火过程(光谱分析)： 冷焰?2－蓝焰?3－热焰?4三个阶段。 烃燃料低