内燃机富氧燃烧及其对工作性能影响的研究进展.pdf

《内燃机富氧燃烧及其对工作性能影响的研究进展.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第42卷第4期2013年8月小型内燃机与摩托车SMALLINTERNALCOMBUSTIONENGINEANDMOTORCYCLEV01．42No．4Aug．2013内燃机富氧燃烧及其对工作性能影响的研究进展宁雷陈海军廖传华朱跃钊查俊杰(南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京210009)摘要：介绍了近年来富氧燃烧在内燃机上应用的研究进展，从气缸内燃烧机理分析了富氧进气对内燃机动力性能、燃油经济性、冷启动性能、高海拔地区工作性能的影响。针对内燃机富氧燃烧技术存在的问题，提出了其可能的发展方向。关键词：内燃机富氧燃烧模型中图分类号：TK411+．2文献标识码：A文章编号：1671—

2、0630(2013)04—0018—04Oxygen·EnrichedCombustioninInternal-CombustionEngineandtheEffectonthePerformanceNingLei，Chennaij哪，LiaoChuanhua，ZhuYuezhao，ZhaJunjieSchoolofMachineryandPowerEngineering，NanjingUniversityofTechnology(Nanjing，Jiangsu，210009，China)Abstract：Theprogressofresearchontheapplication

3、ofoxygen-enrichedintakeairforintemal-combustionen-gineisintroduced，andtheeffectofoxygenenrichedin-takeonperformanceofinternal—combustionengineisanalyzedbasedoncombustionmechanisminsidethecylinder，includingtheeffectonpowerperformance，fueleconomy，startperformanceandperformanceinhighattitudearea

4、．Aimingattheproblemsofoxygen-enrichedcombustionininternal-combustionengine，severalpossiblewaysaresuggested．Keywords：Internal-combustionengine，Oxygen·enrichment，Combustion，Mode引言富氧燃烧(OxygenEnrichedCombustion，简称OEC)是采用比通常空气(含氧21％)含氧浓度高的富氧空气进行燃烧的一项高效节能的燃烧技术。与普通空气燃烧相比，富氧燃烧具有许多优点：富氧燃烧技术因氮气含量减少，故火焰

5、温度和黑度随氧气浓度增加而显著提高；富氧燃烧可使火焰变短，提高燃烧强度，加快燃烧速度，促进燃烧完全；富氧燃烧可降低燃料的燃点温度，使燃烧提前进行；富氧燃烧可降低过量空气系数，减少燃烧后的烟气排量和热损失。近年来，随着富氧膜技术的发展，富氧燃烧技术已在玻璃工业、冶金工业及热能工程领域得到了广泛应用旧“71，虽然在内燃机领域内还处于实验探索阶段，但已成为内燃机节能减排的研究热点之一。1内燃机燃烧过程对放热率的影响内燃机燃烧模型经历了零维模型(热力学模型)、准维模型和多维模型3个阶段。本研究选取热力学模型(ECFMModel)作为分析计算的依据。该模型认为燃烧室内发生的化学反应如下：c

6、。H。+(n+半)02---,nC02+詈H20叶二c。H。+孚02--+nC02+詈H2叶二燃油在内燃机气缸中的燃烧过程是：燃油与氧气在气缸内发生强烈的化学反应(燃烧)，燃油的化学能转化为热能而放出。由燃油燃烧释放出的能量，一部分用于推动气缸的活塞运动而转换为机械功，一部分随同废气排出气缸，还有一部分传到燃烧室的周壁上，由冷却介质带走。假设将一个循环中的单个气缸作为作者简介：宁雷(1987一)，男，硕士研究生，主要从事节能减排领域的研究工作。第4期宁雷等：内燃机富氧燃烧及其对工作性能影响的研究进展19一个开13系统处理哺]，根据能量守恒定律，上述各部分的能量应满足如下关系：面d

7、U=等-Pz券一等+挚一等t(1)d912d9d9。d9工8d妒‘。、‘7式中：dU／dp为工质内能变化率；罂为气缸内燃油燃烧放出的热量；P：idVZ为活塞对外做功消耗的热量；!娶为工质与气缸等进行热交换的热量；孥Is为进入a(pcl(O气缸的新鲜空气带入的热量；里≥Ie为废气排出气缸带走的热量。假设工质内能不变，由(1)式可得活塞对外做功：P：嵩=等一等+每一挚。c2，12d9dpd9。dp13dp16、。7由(2)式可以看出，在不使进排气热量和气缸热损失恶化的前提下，提高燃油