导读:本文包含了压燃发动机论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:发动机,燃料,数值,汽油,算法,辛烷值,热机。
压燃发动机论文文献综述
徐光甫[1]（2019）在《低温燃烧模式重载压燃发动机先进控制策略的优化研究》一文中研究指出压燃式发动机具有热效率高、动力性强等优点,然而其传统的扩散燃烧模式往往会产生大量氮氧化物(NOx)和碳烟(soot)排放。当前,在能源短缺和环境污染的双重压力下,节能、减排成为当前内燃机发展的必然趋势。低温燃烧(LTC)模式的提出极大改善了传统压燃式发动机(或传统柴油机)的性能。但是,其在宽广负荷内稳定运行仍然存在挑战。本文基于两种典型的低温燃烧模式,即预混压燃(PCCI)和反应活性控制压燃(RCCI)模式,探究了可变气门正时(VVT)、可变压缩比(VCR)以及多次喷油等先进控制策略对于改善PCCI或RCCI发动机性能的潜力。借助遗传算法的优化计算,提出了全负荷工况范围内的高效、清洁以及可稳定运行的优化控制策略。全面探究了关键运行参数对于燃烧和排放特性的影响,并深入分析了不同策略之间的协同控制机制。基于热力学第一定律和第二定律开展了能量分析,揭示了运行参数对能量利用的影响规律。另外,基于LTC燃烧模式,针对不同负荷工况,对各控制策略进行了系统、全面的比较和评估。(1)以降低燃油消耗率、NOx和碳烟排放为目标,对柴油PCCI燃烧模式耦合VVT策略在不同负荷下进行了优化计算。优化结果表明,随着负荷增加,优化算例的选取范围缩小。低负荷时,优化策略中进气门关闭(IVC)时刻可在较大范围内变化;中、高负荷下,IVC时刻固定在-110 0℃A ATDC左右。对于喷油时刻(SOI),中、低负荷下应采用缸内早喷来提高缸内混合物的均匀度,高负荷下应采用上止点(TDC)后喷油以降低缸内最高压力和压力升高率。另外,随着负荷增加,应该增加进气压力并降低废气再循环(EGR)率,从而提供充足氧气实现完全燃烧。中、低负荷下,燃烧过程可认为是预混(或部分预混)压燃模式;高负荷下,燃烧过程切换为晚喷低温燃烧模式。(2)基于PCCI燃烧耦合VVT策略不同负荷下的优化结果,探究了各运行参数对燃烧、排放以及经济性的影响,并进一步探究了进气门晚关策略和进气增压的匹配,以及SOI与EGR的协同影响。当采用IVC晚关策略时,需配合较高的进气压力来提高燃油经济性,同时降低NOx和soot排放。通过扫描SOI和EGR率发现,中、低负荷下,当采用早喷策略时,需要配合较高的EGR率来控制NOx排放。高负荷下,为了避免爆震,SOI需推迟至上止点后,这在一定程度上也可降低EGR的使用量。另外,SOI过早会导致传热损失增加,过晚会导致排气损失增加。同时,EGR率过低会导致传热损失增加,过高会导致不完全燃烧增加。因此,SOI和EGR率的选取存在最佳区域。通过(?)分析发现,在保证进气量恒定的条件下,进气门晚关会导致(?)损失略有增加。此外,与低负荷和高负荷相比,中负荷的(?)损失最低。(3)对VVT策略在RCCI燃烧中的应用进行了进一步探究。通过优化计算发现,中、低负荷下,借助VVT策略,可以使柴油/汽油RCCI模式实现NOx排放的欧VI标准以及较低的soot排放。然而高负荷下,仅依靠缸内燃烧过程的优化难以同时满足较低的NOx和soot排放,至少需要配备一种后处理设备(SCR或者DPF)。对于燃油经济性,全负荷工况下均可满足EPA油耗法规。通过比较不同的控制策略发现,高预混比结合较早IVC时刻的策略在燃油经济性和soot排放方面展现了明显优势,而低预混比结合较晚IVC时刻的策略在控制RI方面更具有优势。另外,在全负荷范围内,进气门晚关均有助于降低NOx排放。为了解决RCCI燃烧结合VVT策略在高负荷下的排放问题,本文进一步引入了两次喷油策略,旨在提升高负荷下的性能表现。通过优化喷油参数发现,与单次喷油策略相比,两次喷油策略改善了直喷燃油与缸内充量的混合过程,从而降低了soot排放。同时,通过有效的控制燃烧相位和燃烧持续期,使RCCI燃烧在燃油经济性方面也略有提升。此外,通过分析目标值和变量参数的演变历程发现,两次喷油间隔较长的算例在优化过程中更具有竞争力,通过提前SOI1将一部分直喷柴油与缸内充量充分预混合,从而提高混合物均匀度,有利于降低soot排放,但是其比例受最高压力升高率(PPRR)的限制;通过推迟S0I2来避免过早着火,从而避免过高的NOx排放。(4)基于RCCI模式系统评估了VVT和VCR策略。通过比较发现,VCR策略对于降低RCCI发动机缸内最高爆发压力(pmax)的效果更加明显。在中、低负荷下,VCR策略和VVT策略均采用较高的预混比结合较早的喷油时刻以及较高的有效压缩比(ECR),使柴油/汽油RCCI模式满足NOx排放的欧VI标准的同时,保证较低的soot排放以及较高的燃油经济性。高负荷下,需要降低ECR来控制RCCI燃烧的PPRR和pmax。与VVT策略相比,VCR策略由于可以采用更低的ECR,为燃油早喷提供了条件,在满足PPRR和NOx排放限制的前提下,明显改善了RCCI燃烧高负荷下的soot排放和燃油经济性。对于VVT策略,ECR降低(推迟IVC)会导致充量系数明显降低,进气量不足,从而造成发动机失火。而VCR策略中,ECR降低(降低几何压缩比)时,充量系数不受影响。因此,VCR策略可采用相对更低的ECR,有利于满足PPRR和pmax限制。(本文来源于《大连理工大学》期刊2019-06-17）
周磊,华剑雄,卫海桥,韩义勇[2]（2019）在《汽油压燃发动机低负荷燃烧稳定性和冷机着火性能的实验研究》一文中研究指出汽油压燃(GCI)是一种极具发展前景的低排放、高效率燃烧技术。然而,低负荷燃烧稳定性和冷启动是GCI燃烧面临的两大挑战。为了解决这些问题,研究人员提出了负气门重迭角(NVO)、喷油策略优化、燃油重整和进气预热等策略,然而,冷启动难题却仍然有待解决。本文的目标正是研究实现GCI发动机冷启动的切实可行的方法。本研究结合了NVO、缸内燃油重整和进气预热,以实现在冷机和冷边界条件下GCI发动机的着火和随后的热机工况。结果表明,喷油开始时刻(SOI)在进气冲程时具有最佳的燃油经济性;SOI在压缩冲程期间可有效拓展发动机小负荷极限;SOI在NVO期间则可实现发动机在冷进气和冷却液未预热条件下的稳定燃烧。考虑到NVO喷油策略具有未燃混合气活性强、缸内热积累速度快的特点,该策略非常适合用于实现GCI的冷机着火。在冷启动过程中,实现GCI发动机的着火还需要一些辅助措施,如进气加热,以启动第一个着火循环。通过NVO策略、缸内燃油重整和进气预热的组合,本文实现了GCI发动机在5个燃烧循环内的成功着火。启动过程结束后,发动机无需再采用进气预热即可实现稳定运行。(本文来源于《Engineering》期刊2019年03期）
尚冉,张帆,王洋,夏明涛,钟生辉[3]（2019）在《汽油压燃发动机中燃烧化学动力学特性的模拟》一文中研究指出利用PRF70掺混燃料作为汽油表征燃料进行仿真研究,将叁维计算软件CONVERGE和Chemkin结合,研究了汽油压燃燃烧反应过程的主要放热反应并对其进行了相关的化学反应路径分析。结果表明:在汽油压燃燃烧反应过程中,不同反应对总放热率的贡献不同,由HCO+O_2CO+HO_2、CH2O+OHHCO+H2O、CH2CCH2OH+O_2CH2OH+CO+CH2O是燃料燃烧过程中对放热贡献最大的3个反应,其放出的热量远大于其他反应;汽油压燃燃烧反应过程中参与夺氢反应的自由基主要有4种,分别是HO_2、OH、H、O,在不同曲轴转角处上述4种自由基参与夺氢反应的重要性不同,HO_2夺氢反应所占比例始终领先其他3种,H、O参与的夺氢反应所占比例随曲轴转角的增加而增加,相应的OH参与夺氢反应所占比例减少;汽油压燃燃烧反应过程中,随着曲轴转角的变化,缸内温度升高,异辛烷发生高温裂解的比例增加。(本文来源于《内燃机工程》期刊2019年02期）
赵玉伟,牛天林,程培源,汪映[4]（2018）在《LPG掺混比对DME-柴油预混压燃发动机性能影响的试验研究》一文中研究指出针对二甲醚(DME)-柴油双燃料预混压燃发动机在DME预混量较大工况下存在的爆震等问题,在一台2105柴油机上研究了液化石油气(LPG)掺混比对DME-柴油双燃料发动机燃烧特性、燃油经济性以及排放特性的影响。随LPG掺混比(f_L)增大,双燃料发动机表现出如下性能变化趋势:DME低温、高温反应阶段放热率峰值减小,柴油扩散燃烧阶段放热率峰值增大,3个阶段放热率峰值相位均滞后;缸内最大燃烧压力和最高燃烧温度降低;压力升高率曲线滞后,f_L=50%时最大压力升高率较高;有效热效率η_(et)逐渐降低;NO_x排放呈现降低趋势。f_L为20%和33%时,颗粒数量浓度高于预混纯DME工况;f_L为50%时,颗粒数量浓度与预混纯DME工况相当。(本文来源于《车用发动机》期刊2018年06期）
俞林君,王志,王步宇,张庆朋,帅石金[5]（2018）在《基于Taguchi方法的多段预混压燃发动机喷油策略优化》一文中研究指出在一台4缸柴油机上使用一种低辛烷值G80混合燃料(汽油和柴油的体积比为80∶20)进行了多段预混压燃(MPCI)模式的研究.通过Taguchi试验设计方法和方差分析,解析了喷油时刻、喷油比例等变量对燃烧和排放性能的影响,结果表明:指示燃油消耗率和NO_x排放主要受次喷时刻影响,碳烟排放主要受首喷时刻影响.基于上述结果,协同优化喷油时刻和喷油比例,实现了低于原柴油机的NO_x、碳烟排放和指示燃油消耗率.通过能量利用分析,发现低传热损失和低排气损失是G80压燃发动机获得高指示热效率的主要原因.(本文来源于《内燃机学报》期刊2018年01期）
方成,杨福源,欧阳明高,李进[6]（2017）在《新一代压燃发动机控制平台开发》一文中研究指出为了提升发动机控制系统的性能,支持基于汽油-柴油混合燃料的新型燃烧研究,开发了新一代压燃发动机控制平台。利用汽车级的多核单片机MPC5746R,实现了系统的集成式架构;基于汽车开发系统架构规范开发了底层软件,设计了两个内核之间的协调机制,实现了发动机相位识别、喷射控制和缸压采集等复杂设备驱动;在应用层软件中集成了发动机控制和燃烧控制(燃烧指标计算、燃烧模式识别和燃烧反馈控制)功能。在一台1.9 L柴油机上进行了试验。结果表明:利用该电控平台,能够实时采集缸压信息,计算燃烧指标,并进行燃烧反馈控制。(本文来源于《汽车安全与节能学报》期刊2017年04期）
张超,王自勤,田丰果,陈家兑[7]（2017）在《基于可变压缩比技术的均质压燃发动机动力学研究》一文中研究指出近期,均质压燃技术成为国内外专家学者研究较多的一种新型燃烧方式。较高的热效率、极低的NOx及PM排放使得这种技术的应用前景十分乐观。但均质压燃技术着火燃烧的过程主要受燃料与空气反应的化学动力学所控制,只能通过间接方式控制着火时刻控制及燃烧过程,故着火时刻控制成为均质压燃技术能否广泛应用的关键。可变压缩比技术能够有效解决着火时刻控制的问题,本文提出了一种液压容积调节可变压缩比机构,能够有效控制气缸内压缩比,进而控制均质压燃着火时刻,使这一领域的研究更为深入。并建立此机构的叁维模型及动力学模型,运用动力学分析,对此机构的可行性进行了验证。(本文来源于《山东工业技术》期刊2017年10期）
郭宇杰[8]（2017）在《煤制甲醇/PODE双燃料压燃发动机试验研究》一文中研究指出降低内燃机有害排放物生成、提高热效率以及替代燃料的探索成为研究的重点,双燃料压燃燃烧模式可以使发动机获得较高的热效率和很低的PM、NOx排放,较大程度上实现了内燃机的节能减排。煤基甲醇和聚甲氧基二甲醚(PODE),由于其良好的燃烧和排放性能,逐渐受到替代燃料研究者的关注。本文利用汽化潜热大、辛烷值高的煤基甲醇和粘度较低、十六烷值高的PODE燃料形成全煤基双燃料组合,探索解决双燃料压燃燃烧模式普遍存在的小负荷下THC、CO排放高,大负荷燃烧粗暴问题,通过台架试验研究了甲醇/PODE双燃料压燃发动机的燃烧特性、经济性及排放性能,并探究了改变供油提前角、压缩比及甲醇占能比对发动机性能的影响,结果表明:(1)甲醇/PODE双燃料压燃燃烧模式发动机放热率曲线呈现类似于柴油机的“双峰”现象,压力升高率和燃烧放热率高于原机,最大爆发压力及缸内最高温度与原机持平;有效热效率高于原机,但低于原机燃用PODE;NOx排放降低,但THC、CO、HCHO及未燃甲醇排放增多。(2)压力升高率和燃烧放热率随供油提前角增大而升高,而最大爆发压力和缸内最高温度在不同转速下表现不同,高转速工况下,供油提前爆发压力和缸内最高温度升高,而低转速下,供油提前角的改变都会引起两者的降低;供油提前角增大均会引起此燃烧模式下发动机有效热效率降低,但供油推迟,会使热效率小幅提升;供油提前角减小,有利于NOx及HCHO排放降低,供油时刻的改变对THC、CO及未燃甲醇排放影响不大。(3)压缩比降低,高转速时,会使得爆发压力增大,压力升高率升高,燃烧放热率和缸内最高也顺势上升;但转速较低时,压缩比降低对燃烧影响有限,发动机有效热效率降低;NOx、CO及未燃甲醇排放增多,THC在低转速下排放增多,随转速升高逐渐降低,最终与原机排放接近,对HCHO排放影响有限。(4)甲醇/PODE双燃料压燃燃烧模式,依然存在大负荷燃烧粗暴的问题,但可以改善小负荷THC排放,CO排放稍有减少。论文所采用的甲醇/PODE双煤基燃料组合,不仅可以解决双燃料压燃燃烧模式小负荷THC排放高的问题,而且对于煤炭资源的清洁利用具有重大意义。(本文来源于《太原理工大学》期刊2017-05-01）
戴湘柱[9]（2017）在《掺氢天然气均质压燃发动机燃烧特性数值模拟研究》一文中研究指出随着化石燃料不断枯竭和温室效应日益严重,寻求新的清洁可替代燃料和新型燃烧方式己成为降低现有传统内燃机油耗和排放的研究重点。掺氢天然气有着良好的燃烧特性,而均质压燃(Homogeneous Charge Compression Ignition)发动机不仅有着传统压燃式柴油机较高的热效率,还具备火花点火式汽油机的均质混合特性,现在受到越来越多汽车公司和广大学者的青睐。对此,本文通过数值模拟研究了掺氢天然气均质压燃发动机的燃烧特性,对提高掺氢天然气均质压燃发动机的燃烧动力性与减少污染物排放具有理论意义,以实现对掺氢天然气均质压燃发动机燃烧性能的改进。本文首先以GRI(Gas Research Institute)Mech 3.0化学反应机理建立了掺氢天然气化学反应动力学模型,包括基元化学反应速率子模型;以ZS195非增压水冷直喷式天然气发动机的结构参数作为几何模型的初始输入参数,在CHEMKIN软件中建立了均质压燃发动机的零维单区数值模型,并增加Woschni传热子模型计算气缸内的热损失;对混合燃料的掺氢比、热值等物性参数进行了计算;数值模拟了掺氢天然气均质压燃发动机的燃烧过程,并与参考文献中的试验值进行了对比验证。然后研究了不同掺氢比(0%、2%和5%)对天然气均质压燃发动机燃烧过程以及燃烧化学反应中反应物、中间产物和生成物的摩尔分数以及主要参与的基元化学反应速率的影响。最后采用控制变量法分析了5种运行工况下的参数(压缩比、转速、过量空气系数、进气压力和进气温度)变化对掺氢天然气均质压燃发动机燃烧特性的影响。结果表明,掺氢有助于提高天然气均质压燃发动机的燃烧经济与动力性,对改善和控制天然气均质压燃发动机的着火时刻有着积极意义;掺氢加快了中间产物CH2O的分解反应速率,有效地减少了甲醛的排放;压缩比的增大使得NO的排放增加;增大过量空气系数,可以有效地降低NO的排放;转速对均质压燃影响较小;进气压力和进气温度的提高都能使均质压燃发动机着火时刻提前。(本文来源于《长沙理工大学》期刊2017-04-01）
肖俊华[10]（2017）在《正丁醇浓度分层燃烧及正丁醇/柴油活性分层燃烧先进压燃发动机数值优化与对比研究》一文中研究指出之前的研究表明,正丁醇活性分层燃烧(RSC)和浓度分层燃烧(CSC)能够实现满意的发动机性能。然而,正丁醇/柴油活性分层燃烧和正丁醇浓度分层燃烧在着火和燃烧特性上的差异,还没有被探讨。在本次研究中,通过结合KIVA-3V程序和非支配筛选遗传算法(NSGA-II)程序,研究了正丁醇活性分层燃烧策略和浓度分层燃烧策略。对于RSC和CSC策略,正丁醇在气道内预混。然而,对于RSC策略和CSC策略在缸内分别直喷柴油和正丁醇。挑选五个重要的运行参数作为优化变量,包括预混比,喷油时刻,进气门关闭时刻的缸内初始温度,进气门关闭时刻的缸内初始压力,以及外部废气再循环(EGR)率。遗传算法的优化结果表明,RSC策略采用高预混比,灵活改变喷油时刻的策略;而CSC策略采用提前喷油时刻,灵活改变预混比的策略。由于正丁醇比柴油的活性更低,CSC策略需要更高的进气初始温度。对于RSC策略,增加预混比会延迟CA50时刻,改善燃油经济性,降低声响强度和NOx排放。对于CSC策略,随着预混比的增加,和喷油时刻的推迟,缸内直喷正丁醇的冷却作用减弱,导致了CA50时刻的提前,燃油经济性改善和更高的声响强度。对比两种燃烧策略表明,RSC策略在着火可控性和声响强度的降低上更佳,而CSC策略则在燃油经济性和NOx排放的减少上更佳。进气温度、外部EGR率以及进气压力对两种分层燃烧策略的发动机表现的影响类似。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-04-01）
压燃发动机论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
汽油压燃(GCI)是一种极具发展前景的低排放、高效率燃烧技术。然而,低负荷燃烧稳定性和冷启动是GCI燃烧面临的两大挑战。为了解决这些问题,研究人员提出了负气门重迭角(NVO)、喷油策略优化、燃油重整和进气预热等策略,然而,冷启动难题却仍然有待解决。本文的目标正是研究实现GCI发动机冷启动的切实可行的方法。本研究结合了NVO、缸内燃油重整和进气预热,以实现在冷机和冷边界条件下GCI发动机的着火和随后的热机工况。结果表明,喷油开始时刻(SOI)在进气冲程时具有最佳的燃油经济性;SOI在压缩冲程期间可有效拓展发动机小负荷极限;SOI在NVO期间则可实现发动机在冷进气和冷却液未预热条件下的稳定燃烧。考虑到NVO喷油策略具有未燃混合气活性强、缸内热积累速度快的特点,该策略非常适合用于实现GCI的冷机着火。在冷启动过程中,实现GCI发动机的着火还需要一些辅助措施,如进气加热,以启动第一个着火循环。通过NVO策略、缸内燃油重整和进气预热的组合,本文实现了GCI发动机在5个燃烧循环内的成功着火。启动过程结束后,发动机无需再采用进气预热即可实现稳定运行。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
压燃发动机论文参考文献
[1].徐光甫.低温燃烧模式重载压燃发动机先进控制策略的优化研究[D].大连理工大学.2019
[2].周磊,华剑雄,卫海桥,韩义勇.汽油压燃发动机低负荷燃烧稳定性和冷机着火性能的实验研究[J].Engineering.2019
[3].尚冉,张帆,王洋,夏明涛,钟生辉.汽油压燃发动机中燃烧化学动力学特性的模拟[J].内燃机工程.2019
[4].赵玉伟,牛天林,程培源,汪映.LPG掺混比对DME-柴油预混压燃发动机性能影响的试验研究[J].车用发动机.2018
[5].俞林君,王志,王步宇,张庆朋,帅石金.基于Taguchi方法的多段预混压燃发动机喷油策略优化[J].内燃机学报.2018
[6].方成,杨福源,欧阳明高,李进.新一代压燃发动机控制平台开发[J].汽车安全与节能学报.2017
[7].张超,王自勤,田丰果,陈家兑.基于可变压缩比技术的均质压燃发动机动力学研究[J].山东工业技术.2017
[8].郭宇杰.煤制甲醇/PODE双燃料压燃发动机试验研究[D].太原理工大学.2017
[9].戴湘柱.掺氢天然气均质压燃发动机燃烧特性数值模拟研究[D].长沙理工大学.2017
[10].肖俊华.正丁醇浓度分层燃烧及正丁醇/柴油活性分层燃烧先进压燃发动机数值优化与对比研究[D].大连理工大学.2017
论文知识图
