应用多区模型预测HCCI发动机的运行范围.pdf

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1、第31卷第6期内燃机工程V01．31No．62010年l2月ChineseInternalCombustionEngineEngineeringDecember．2010文章编号：1000一0925(2010)06--0085--07应用多区模型预测HCCI发动机的运行范围贾明。解茂昭，周磊(大连理工大学能源与动力学院，大连116024)PredictionofOperatingRangeforHCCI310126EngineBasedonMulti_ZoneModelJIAMing，XIEMao-zhao

2、，ZHOULei(SchoolofEnergyandPowerEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian16024，China)Abstract：Byusingmulti—zonemodel，theoperatingrangeofhomogeneouschargecompressionignition(HCCI)enginewaspredicted，theboundariesofitsoperatingrangeweredeterminedbyknocki

3、nglimit。par—tialcombustion，andcycle-to—cyclevariation(representedrespectivelybythesoundintensity。combustionef—ficiencyandsensitivityofmeaneffectivepressuretointaketemperature)．AHCCIenginefueledwithiso-oc—tanewassimulated，anditisfoundthattheknockinglimitand

4、thecycle-to—cyclevariationpredictedbythismodelshowasatisfactoryagreementwiththemeasuredunderdifferentintaketemperatureandequivalenceratio，andthemodelreproducestheengineoperatingrangewell．Themodelwasappliedtoexaminetheoper—atingrangeatdifferentspeedsbyvaryi

5、ngintaketemperatureandequivalenceratio．ThepotentialstoextendtheoperatingrangeofHCCIenginesthroughtwostrategies，i．e．variablecompressionratioandboost，wereinvestigated．Theresultsindicatethatignitionpointcanbeefficientlycontrolledbyadjustingcompressionra—tio．T

6、helowloadrangecanbeextendedwithintaketemperatureincreasingandcompressionratiodecrea—sing，andhighercompressionratioisbeneficialtoextendthehighloadrange．Boostingishelpfultocontroloftheenginecombustion，meanwhilefurtherextensionofhighloadrangecanberealized．摘要：

7、应用多区模型预测了均质压燃(HCCI)发动机的运行范围。运行范围的边界由敲缸(由声响强度计算)、部分燃烧(由燃烧效率计算)和循环变动(由平均有效压力对进气温度的敏感度计算)确定。通过模拟一台以异辛烷为燃料的HCCI发动机发现，在不同当量比和进气温度下，计算得到的敲缸极限和循环变动极限均与试验相当吻合，从而很好地再现了HCCI发动机的运行范围。进一步研究运行范围随转速的变化，讨论了通过调节进气温度和当量比，在不同转速下HCCI发动机的最大可运行范围。最后考察了通过使用变压缩比和增压两种策略扩展HCCI发动机运

8、行范围的潜力。结果表明：通过调节压缩比可以有效地控制着火点，在向低负荷扩展方面，使用高的进气温度和较低的压缩比显得更为有利；在向高负荷扩展方面，使用高压缩比更好；而增压有利于HCCI发动机的控制，同时增加了向高负荷扩展的范围。关键词：内燃机；均质压燃；多区模型；运行范围Keywords：ICengine；homogeneouschargecompressionignition(HCCI)；multi—zonemo