| 0 摘要 多孔介質(zhì)(PM)發(fā)動機是基于多孔介質(zhì)燃燒技術(shù)的新型發(fā)動機，能夠?qū)崿F(xiàn)均質(zhì)和穩(wěn)定燃燒。 1 引言 能源危機與環(huán)保是人類日益關(guān)注的兩大焦點，隨著排放法規(guī)的愈加嚴(yán)格，對發(fā)動機的排放提出了更高的要求。由于均質(zhì)壓然（HCCI）發(fā)動機具有高熱效率、低 和微粒排放的突出優(yōu)點而成為發(fā)動機領(lǐng)域當(dāng)前******的研究熱點。但目前HCCI技術(shù)還面臨著預(yù)混合氣均質(zhì)形成、全工況適應(yīng)性差及自然著火速率缺乏有效控制等困難?；诙嗫捉橘|(zhì)燃燒技術(shù)的超絕熱發(fā)動機在解決這些問題上具有明顯的優(yōu)勢。多孔介質(zhì)發(fā)動機能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動機內(nèi)的均質(zhì)和穩(wěn)定燃燒。 多孔介質(zhì)內(nèi)的可控燃燒是一種新型燃燒技術(shù)，該技術(shù)不僅可以大幅度降低排放，在提高效率方面也有很大潛力，同時兼有燃燒穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)經(jīng)湊、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍廣等特點?；诙嗫捉橘|(zhì)燃燒技術(shù)的超絕熱發(fā)動機概念，已得到各國學(xué)者的廣泛關(guān)注。 2 PM發(fā)動機的工作過程 多孔介質(zhì)發(fā)動機一般有兩種形式,一是多孔介質(zhì)與氣缸周期性接觸，另一種為多孔介質(zhì)與氣缸保持永久性接觸。 （1）多孔介質(zhì)與汽缸周期性接觸模型介紹： 如圖1所示，多孔介質(zhì)燃燒室安裝在氣缸頂部，在TDC附近，新鮮空氣進(jìn)入缸內(nèi)，此時PM室與氣缸隔離， PM室內(nèi)是燃油蒸汽．進(jìn)氣、壓縮過程與傳統(tǒng)發(fā)動機一樣，為絕熱過程。壓縮過程末期(TDC前)PM室閥門開放，壓縮空氣進(jìn)入PM室發(fā)生瞬時回?zé)幔瑢崿F(xiàn)完全氣化，回?zé)峤茷榈热葸^程?？諝馀c燃油蒸汽在PM室內(nèi)迅速混合并自點火燃燒，燃燒放出大量熱量，一部分存儲在PM內(nèi)，一部分推動活塞做功，燃燒近似為等溫吸熱過程。在絕熱膨脹沖程末期，PM室閥門關(guān)閉，燃油噴射到PM室內(nèi)，實現(xiàn)氣化。此過程持續(xù)時間很長(直到下一循環(huán)壓縮末期)，可以保證燃油完全氣化。經(jīng)過排氣沖程后，開始新一循環(huán)的進(jìn)氣沖程。每次循環(huán)，PM在壓縮末期放熱，在燃燒過程吸熱。 （2）多孔介質(zhì)與氣缸保持永久性接觸： 如圖2所示，多孔介質(zhì)( PM)燃燒室安裝在氣缸頂部，與氣缸始終保持耦合狀態(tài)。在進(jìn)氣過程中，PM對缸內(nèi)熱力環(huán)境的影響很小。壓縮前期， PM室內(nèi)氣體較少,對缸內(nèi)工質(zhì)的影響很小，隨壓縮過程的進(jìn)行，PM室內(nèi)空氣增多,熱交換增強,在上止點(TDC)處幾乎所有空氣都進(jìn)入PM室。在TDC前,噴嘴向PM內(nèi)噴油,燃油在PM 室內(nèi)迅速汽化,并與空氣混合，壓縮至TDC附近，發(fā)生自點火燃燒，火焰迅速貫穿整個PM體。膨脹過程基本發(fā)生在PM體外，與傳統(tǒng)機近似。 3、多孔介質(zhì)發(fā)動機原理分析 3.1多孔介質(zhì)簡介： 目前研究一般選用泡沫陶瓷作為多孔介質(zhì)。泡沫陶瓷材料的發(fā)展始于20世紀(jì)70年代,是一種具有高溫特性的多孔材料。其孔徑從納米級到微米級不等,氣孔率在20%～95%之間,使用溫度為常溫～1600℃轉(zhuǎn)載請注明出自中國汽車 |
多孔介質(zhì)(PM)發(fā)動機技術(shù)-最新技術(shù)
