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1、第1期内燃机No12007年2月InternalCombustionEnginesFeb2007汽油发动机富氧燃烧分析李胜琴,关强,张文会,王冰(东北林业大学,黑龙江哈尔滨150040)摘要:以汽油机为例对内燃机的燃烧过程进行分析,建立燃烧模型和排放物生成模型。对燃烧的放热效率及生成物进行理论计算,分析富氧燃烧对发动机功率及排放的影响。通过实验验证富氧燃烧能够提高发动机的功率,同时能降低HC及CO的排放,但是NO的生成有所增加。关键词:汽油机;富氧燃烧;功率;排放中图分类号:TK4112文献标识码:B文章编号:1000-6
2、494(2007)01-0050-03StudyontheOxygen-enrichedCombustioninGasolineEnginesLIShengqin,GUANQiang,ZHANGWenhu,iWANGBing(NortheastForestUniversity,Harbin150040,China)Abstract:Inthepaper,thecombustionmodelandpollutantmodelaresetup,basedonthestudyofthecombustioninthegasolineengineTh
3、epowerandthepollutantoftheoxygen-enrichedcombustiongasolineenginearestudiedafterthecal-culationofcombustionheatreleaserateandcombustionproductsTheresultoftheexperimentshowsthatthepowercanbeimproved,thepollutantoftheCOandHCaredecreased,butNOisincreasedslightlyKeywords:gasoli
4、neengine;oxygen-enrichedcombustion;power;pollutant内燃机的燃烧过程是发动机工作循环的中心环燃油燃烧完全,进而释放更多的能量对外做功,从而节,直接影响发动机的动力性能、经济性能和排放性提高发动机的功率。以汽油机为研究对象,对富氧能,一直是人们的研究对象。而对内燃机燃烧过程燃烧进行分析研究。进行分析的最终目标则是尽最大可能提高发动机的内燃机燃烧模型就是利用数学模型来模拟内燃功率,同时尽量减少有害废气的生成,既提高发动机机的进气、喷雾、点火、燃烧、排气等一系列工作过的动力性及经济性,又可以减少发动机
5、工作过程对程,进而建立内燃机的设计参数与其动力性能、机械环境的污染。因此对内燃机的燃烧过程进行分析就效率、燃油经济性和排放的关系。自20世纪60年转化为两方面的内容,其一为对燃烧过程的放热及代以来,由于人们对环境污染问题的日趋关注,各国做功进行分析,其二为对燃料燃烧所产生的生成物对内燃机排放制定了严格的限制法规,对燃烧和排进行分析。从进入气缸助燃的空气入手寻找一种有放提出了更高的要求,计算机技术的进步促进了燃效的途径来提高发动机的动力性,同时降低发动机烧和模拟研究的发展。回顾整个研究过程,内燃机工作过程中对环境的污染。燃烧过程模拟大体经历了燃烧放
6、热律的计算、零维燃烧模型、准维燃烧模型和多维燃烧模型几个发展1富氧燃烧理论分析阶段。燃油燃烧的过程就是燃油分子与空气中的氧气11燃烧放热率分析模型分子发生反应被氧化的过程,在这一过程中,释放能所谓燃烧放热率分析,是指由实测的缸内压力量生成燃烧产物。为了尽可能地使燃油燃烧完全释数据,根据能量守恒方程和经验传热公式,推算燃油放更多的能量,最直接的途径就是提供充足的氧气燃烧的放热过程,用以分析内燃机的燃烧,同时根据分子与燃油分子发生化学反应,由此可以认为增加放热率也可以分析一些设计参数对燃烧过程的影进入气缸助燃的空气中氧气的浓度,能够尽可能使响。
7、内燃机的燃烧过程可表现为燃烧放热的变化历作者简介:李胜琴(1976-),女,黑龙江哈尔滨人,博士研程,而放热规律又决定了缸内压力变化和热能转换究生,主要研究方向:汽车运行品质控制与生态材料技术。的过程。由于内燃机缸内热力过程的复杂性,有些收稿日期:2006-11-06过程的作用机理或物理本质至今还难以用数学的方第1期李胜琴等:汽油发动机富氧燃烧分析51法说清楚,如燃油燃烧的反应机理、缸内的传热过单地表示为:程、气门处的气体流动等,所以在工作过程模拟中要dmf/d=uAfST(5)做一些适当的简化和假设,并引用一些经验系数、半其中
8、ST主要取决于化学动力学因素,目前缺乏经验公式以及试验数据等,作为计算的必要的边界严格的理论计算方法,一般采用基于实验数据的经条件。由于
