汽油和柴油混合燃料均质压燃（HCCI）的试验研究[：本网讯2007/03/20]钟绍华1，张永红1，金国栋2，MiroslawLechWyszynski3，XUHong-ming3（1.武汉理工大学汽车系，武汉430070；2.华中科技大学机械学院，武汉430074；3.伯明翰大学，英国）摘要：汽油和柴油这两种不同特性的燃料被用作HCCI发动机的燃料。汽油具有高挥发性、易雾化和易于形成混合气的特性，被用来形成均质混合气；柴油具有良好的着火性和可燃性，被用来控制自燃和限制爆震燃烧。期望这两种特性不同而又相互补充的燃料混合后能够达到一个折衷的HCCI的燃烧性能。试验在一个专用于HCCI研究的单缸发动机上实施，采用两种中等的压缩比（10.4和15）和两种HCCI模式（进气加热和负气门叠开），试验结果证实了这种期望。结果是：随着混合燃料中柴油比例的增加，对于进气加热模式，HCCI能稳定工作所需要的进气温度有所降低，对于负气门叠开模式，缸内平均指示压力和过量空气系数的范围有所扩展，并且两种方式下HC和NOx的排放均有所减少。关键词：混合燃料；均质压燃；进气加热；负气门叠开：TK421文献标志码：AExperimentalResearchonHCCIUsingGasolineandDieselBlendeduelsZHONGShao-hua1，ZHANGYong-hong1，激NGuo-dong2，MiroslawLechWyszynski3，XUHong-ming3（1.DepartmentofAutomotiveEngineering，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430070，China；2.SchoolofMechanicalEngineering，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China；3.TheUniversityofBirmingham，England）Abstract：Gasolineanddiesel，thetwofuelswithdifferentpropertiesandwereblendedasafuelforHCCIoperatiOn.Gasolinefuel，withthefeaturesofhighvolatility，easyvaporizationandmixtureformation，isusedtoformthehomogeneouscharge.Whiledieselfuelwithbetterignitabilityisusedtocontrolauto-ignitionandknockingintheHCCIenvironment.ThecombinationofthetwodifferentfuelsisexpectedtogetgoodcompromiseinHCCIcombustion.Experimentsconductedwithmoderatecompressionratios（10.4and15）andusingtwomodesofHCCIcontro1，i.e.intakeheatingandNVO（NegativeValveOverlap）receivedtheexpectedresults.Withincreasingproportionofdieselfuelintheblend，therequirementofintaketemperatureforknock-freeHCCIoperationwasdecreased.ExcessairratiorangewasextendedandemissionsofHCandNOxweregreatlyredusedovertheHCCIoperatingrange.Keywords：Blendedfuel；HCCI；Intakeheating；NegativeValveoverlap引言HCCI燃烧具有高热效率和低NOx排放的特点，是一种极具潜力的内燃机燃烧模式，它的一个突出优点是它对燃料的广泛适应性。除汽油[1]和柴油[2]外，各种代用燃料如甲醇[3]、乙醇[4]、天然气[5]、氢[6]、二甲基醚[7]以及他们的混合物[7-9]都被试：实是HCCI燃烧的可用燃料。笔者几乎研究了上述所有的燃料，部分试验：列于参考文献[4]和文献[9]中。研究工作显示，这些代用燃料作为HCCI燃料都有着它们本身的缺陷，其ItCCI燃烧性能都达不到人们的期望。HCCI燃烧是一个全局的自燃过程，它既不同于汽油机的火焰传播式燃烧，也不同于柴油机的分层燃烧。汽油和柴油是内燃机的两种最基本的燃料。汽油是高辛烷值燃料，有高的挥发性和低的着火性，作为HCCI发动机的燃料，要解决的主要问题是如何扩展由失火和爆燃所限制的HCCI工作范围，还必须考虑汽油着火性的改善。柴油是高十六烷值燃料，有较高的着火性和低的挥发性，与汽油相比，其更容易自燃而且有较好的抗爆性，柴油作为HCCI发动机燃料的主要问题则是它的雾化性能，因为它的高沸点使其在燃烧开始之前很难雾化形成很精细的混合气。近年来，研究者们采用了包括燃料喷射策略、燃料混合、燃料重整和燃料添加剂等各种物理和化学的试验方法，提出了各种解决方案和建议。AcevesSM[10]建议采用添加剂，并得出适当的添加剂（即使是10×10－6的微量）能使燃烧提前起动几乎11°CA；Urushi-hara[11]建议用燃料重整去改变燃料的化学结构从而增加其着火性；ThomasWRyanⅢ[12]尝试了用汽油改变柴油...