混合气分层方式对醇—汽油发动机燃烧和排放特性的影响

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1、天津大学硕士学位论文混合气分层方式对醇-汽油发动机燃烧和排放特性的影响EffectofFuelDistributionintheCylinderontheCombustionandEmissionCharacteristicsofanEnginewithalcohol-gasoline一级学科：动力工程以及工程热物理学科专业：动力工程作者姓名：陈旭指导教师：何邦全副教授企业导师：郑安国高级工程师天津大学机械工程学院二零一五年十二月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过

2、的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日中文摘要进气道喷射和缸内直喷的独立控

3、制能适时地改变一个工作循环内醇类和汽油的喷油比例，改变不同工况下缸内混合气的分布形式。乙醇和正丁醇是有潜力的内燃机替代燃料。为了揭示乙醇/正丁醇和汽油在不同缸内混合气分层方式下的燃烧耦合关系及其对汽油机的燃烧与排放特性的影响，本文研究了由进气道喷乙醇或正丁醇形成预混醇混合气和缸内直喷汽油形成分层汽油混合气方和不同正丁醇－汽油混合气形成方式下汽油机的燃烧和排放特性。得出以下主要结论：在转速为1500r/min，进气道喷射正丁醇－汽油直喷（Bu-G）混合气形成方式下汽油机的最佳点火提前角迟于仅采用直喷汽油(GDI)方式下的，但是在固定的循环供油能量下，Bu-G方式下高的正丁醇能量比例

4、（BER）时，汽油机的燃烧稳定性好于GDI下的。随着BER的增加，汽油机的指示热效率逐步增加。在转速为1500r/min和2000r/min，循环供油总能量为0.65kJ，过量空气系数为1.3时，正丁醇和汽油混合气形成方式对发动机指示效率的影响依赖于BER。当BER为22%时，在进气道喷汽油－直喷正丁醇（G-Bu）方式下汽油机的指示热效率高于Bu-G方式下的。而在BER为66%时，在Bu-G方式下汽油机的指示热效率高于G-Bu方式下的。而在2000r/min和低的BER时，G-Bu方式下汽油机有高的指示热效率。无论是在Bu-G方式还是在G-Bu方式下汽油机的指示热效率均高于GDI

5、方式下。而且随着转速增加，汽油机的燃烧稳定性恶化。在转速为1500r/min和2000r/min，循环供油总能量为0.65kJ，过量空气系数为1.1，BER为66%时，在进气道喷乙醇－直喷汽油（E-G）和Bu-G方式下，在直喷汽油压力一定时，在进气冲程中直喷汽油时汽油机的指示热效率和平均指示压力(IMEP)高于在压缩过程中直喷汽油下的。E-G和Bu-G方式下，汽油机的指示热效率，一氧化碳(CO)，碳氢化合物(HC)排放都好于GDI方式下的。在转速为1500r/min，循环供油总能量为0.86kJ，过量空气系数为1.1，BER为66%时，进气道喷醇－直喷汽油方式下，提高直喷汽油压力

6、能提高汽油机的指示热效率，并减小循环波动。直喷汽油时刻越早，汽油压力对汽油机的IMEP影响越小。关键词：汽油机；乙醇；正丁醇；进气道喷射；缸内直喷；燃烧；排放IAbstractTheindependentcontrolofportfuelinjection(PFI)anddirectinjection(DI)cantimelychangetheblendingratioofalcoholfuelsandgasolinewithinanoperatingcycleandthuschangethemixturedistributioninthecylinderatdifferente

7、ngineoperatingconditions.Ethanolandn-butanolisnowrecognizedasapotentialalternativefuel.Inordertorevealthecouplingrelationshipbetweenethanol/n-butanolandgasolinecombustionprocesseswhenthemixtureisformedindifferentmethodsanditsinfluenceonthecom