燃油噴射壓力和燃料類型對柴油機(jī)燃燒特性的影響

燃油噴射壓力和燃料類型對柴油機(jī)燃燒特性的影響

分析噴射壓力對替代燃料性能的影響需要將單缸柴油機(jī)配備現(xiàn)代共軌燃油噴射系統(tǒng)和壓電噴射器。未來新能源將在兩種傳統(tǒng)機(jī)械噴射發(fā)動機(jī)以及新型高壓共軌發(fā)動機(jī)中使用，因此需要考慮發(fā)動機(jī)對新燃料類型的敏感性。研究將3種燃料（傳統(tǒng)柴油、氫化處理可再生柴油、正十六烷燃料）在具有適當(dāng)負(fù)荷以不同速度和燃油噴射壓力運(yùn)行的L48V單缸柴油機(jī)上進(jìn)行測試，確定正十六烷燃料值和燃油噴射壓力對燃燒特性的影響。在一般情況下，對所有燃料來說，增加燃油噴射壓力以及正十六烷燃料量能夠縮短點(diǎn)火延遲（IGD），因?yàn)檩^高的燃油噴射壓力可使燃料快速分解和氣化，使整個燃油噴射期間霧化時(shí)間縮短。而正十六烷燃料含量高會增加“可燃性”，燃燒持續(xù)時(shí)間會隨著燃油噴射壓力的增加而縮短，但在相同的燃油噴射壓力下，由于燃燒開始之前預(yù)混合度的降低導(dǎo)致控制擴(kuò)散燃燒階段的時(shí)間較長，燃燒持續(xù)時(shí)間會隨著正十六烷燃料含量的增加而延長。使用勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室（LLNL）建立的以重?zé)N和柴油為主要燃料的燃燒模型，了解點(diǎn)火延遲的物理和化學(xué)延遲周期的重要性。對于氫化處理可再生柴油燃料，在低燃油噴射壓力下，物理和化學(xué)延遲時(shí)間對燃燒持續(xù)時(shí)間的重要性相當(dāng)，但燃油噴射壓力增加會顯著提高化學(xué)延遲時(shí)間對燃燒持續(xù)時(shí)間影響的重要性，特別是在較低正十六烷燃料含量的條件下，這主要是因?yàn)楦邍娚鋲毫ο屡c燃料霧化關(guān)聯(lián)的物理延遲時(shí)間縮短了。對于正十六烷燃料，在低燃油噴射壓力下，物理和化學(xué)延遲時(shí)間對燃燒持續(xù)時(shí)間的重要性也是相當(dāng)?shù)?，即使在高噴射壓力下，正十六烷燃料的化學(xué)延遲也只比物理延遲時(shí)間稍微長一些。

刊名：Journal of Engineering for Gas Turbines and Power（英）

刊期：2015年第137期

作者：Jim Cowart et al

編譯：趙喚