丁醇、二乙醚均质充量预混自燃对双燃料柴油机低温燃烧过程影响的基础研究

This study experiments will be launched seperately on constant volume combustion bomb and optical engine and dual fuel diesel engine test bench. Fundamental investigation on effects of auto ignition from butanol and diethyl ether on the low temperature combustion process of dual fuel diesel engine. The main content will include the flame propagation and the formation, the processes of exothermic reaction and low temperature combustion, regulated and unregulated emissions. The study objective is to explore the mechanism of influence on ignition、combustion、exothermic reaction and emission by auto ignition of butanol and diethyl ether, and to propose control strategy of ignition、combustion and emission of low temperature combustion on this dual fuel diesel engine. This study will help to develop the dual fuel low temperature combustion theory. In addition, it also has fundamental scientific benifits and practical significance on searching a the dual fuel engine for low temperature combustion and reducing the dependence on fossil energy.

针对丁醇、二乙醚均质充量在双燃料柴油机上出现的预混自燃，分别在定容燃烧弹、光学发动机和双燃料柴油机台架上，系统开展丁醇、二乙醚均质充量预混自燃对双燃料柴油机低温燃烧过程影响的基础研究。主要内容包括：丁醇、二乙醚均质充量自燃的预混火焰氛围对柴油着火火焰面形状和结构发展特征影响研究；丁醇、二乙醚均质充量自燃的预混放热对双燃料柴油机低温燃烧放热反应历程和燃烧特性影响机理研究；丁醇、二乙醚均质充量自燃的中间产物对双燃料柴油机低温燃烧的常规/非常规排放影响研究。预期达到的研究目标如下：揭示丁醇、二乙醚均质充量的预混自燃对双燃料柴油机低温燃烧的着火燃烧过程、燃烧放热反应和排放生成的影响机理，提出适合均质充量自燃的双燃料发动机低温燃烧过程的着火、燃烧和排放控制策略。该研究对完善发展双燃料低温燃烧理论，探寻适合高效清洁低温燃烧的双燃料发动机，减少对石化能源的依赖方面具有基础科学意义和重要实用价值。

丁醇、二乙醚作为替代燃料越来越受到关注，同时越来越发挥重要的能源替代作用。本项目针对丁醇、二乙醚均质充量在双燃料柴油机上出现的预混自燃，系统开展丁醇、二乙醚均质充量预混自燃对双燃料柴油机低温燃烧过程影响的基础研究。首先，在定容燃烧弹中开展了丁醇、二乙醚均质充量预混自燃对低温燃烧的火焰传播纹影、拉伸火焰传播速度、火焰半径、火焰形状结构等方面研究，深入分析了丁醇、二乙醚均质充量对低温燃烧的等火焰特性和着火特性影响。其次，对丁醇、二乙醚低温燃烧的进气温度、排气温度、缸内燃烧温度和最高燃烧温度、缸内燃烧压力、燃烧放热率、压力升高率和最高燃烧压力等进行研究，对比分析了丁醇、二乙醚均质充量预混自燃对双燃料发动机温度特性和燃烧特性的影响。最后，对丁醇、二乙醚均质充量预混自燃下低温燃烧的NOx、soot、HC和CO等气体排放检测，系统分析了丁醇、二乙醚均质充量预混自燃对双燃料发动机排放特性的影响。揭示了丁醇 、二乙醚均质充量的预混自燃对双燃料柴油机低温燃烧的火焰着火燃烧过程、燃烧放热反应和排放生成的影响机理。该研究对完善发展双燃料低温燃烧理论，探寻适合高效清洁低温燃烧的双燃料发动机，减少对石化能源的依赖方面具有基础科学意义和重要实用价值。