返回首页 在线订单 联系我们

服务热线:021-60766769

产品分类
新闻动态
当前位置:主页 > 新闻动态 >
浅析汽车汽油机均质压燃技术对大气的影响
发布时间:2019-03-23 点击次数:
汽车从其诞生至今,已经有100多年的历史,尤其是在近几十年来,随着与汽车工业相配套的服务业水平的提高,汽车工业也得以飞速发展。我国的汽车工业起步较晚,随着经济的迅速发展,人们对汽车的需求量迅速提升。截至2017年,我国汽车年销量已连续8年世界第一,汽车保有量2亿辆,保有量占全球20%,销量占全球30%。
近年来,我国大多地区出现大面积雾霾天气,并且持续时间很长,已经对人们的生产、生活带来严重影响,引起雾霾的原因很多,来源也复杂,虽然现在还不能确定汽车对于城市的污染有多大,但可以确定的是汽车尾气排放物是其污染源之一,也是引起城市低空区域污染的来源之一。
汽车尾气给人们的身体健康带来了严重影响,像曾发生在洛杉矶的光化学烟雾事件那样,这些危害和历史事件引发了人们对汽车尾气的强烈关注,这也促使各国不得不采用更高的技术,以控制汽车尾气中主要污染物的排量。
所以汽车汽油机的低排放燃烧技术相应而生,并不断进步和发展,总的说来主要包括汽油机的电控喷油技术及可变配气技术、废气再循环技术、稀薄燃烧技术以及“均质燃烧”等技术。
本文主要针对“均质燃烧”技术进行分析,探讨此项技术提高效能、减少尾气排放对大气的影响。
一、“均质燃烧”技术
“均质燃烧”(HCCI)是现今阶段比较前沿的发动机内燃方式,这一理论是整合国内外相关专业科研人员若干年对内燃机研发的过程中形成的。HCCI是发动机内燃烧做功的全新模式,它与传统发动机燃烧方式的区别在于,这种发动机的燃料和新鲜空气按理想比例混合后引入气缸,借助气缸内部轮廓形成恰当涡流,在活塞向上压缩均质混合气达到一定温度时而发生起火。
二、“均质燃烧”技术的优点
(一)热效率高
基于燃料类型与可燃混合气混合比及混合程度的差异,HCCI内燃机采用活塞行程的高压缩比,为减少节流损失,在吸气过程取消了节流装置;燃烧期间燃烧室中均质的可燃充量几乎同时被引燃,燃烧时间短,比较趋近理论的定容燃烧;低浓度的混合气减少了多余的气缸壁面热量损耗;这些特点对发动机效率的提高都是有益的。因此HCCI内燃机的较高热效率,是趋近甚至超越常规式内燃发动机。
(二)NOx和碳烟排放低
HCCI发动机的混合气是通过涡流效应在进气管内均匀混合而成,利用活塞上升缩小燃烧室体来实现混合气温度的同步提升,并且近乎于同时自发引燃混合气。在维持较高热效率的同时,于时间和空间上协同缩减排放。基于低浓度和混合程度较理想的混合气,避免形成高混合度的混合气,从而减少硝烟颗粒的产生,又NOX的生成条件是高温高压、富氧,而均质压燃的较低温度和短时间的持续燃烧均不利于NOX的产生。也就是说完美的HCCI燃烧过程中几乎没有NOX和碳烟的生成。
三、“均质燃烧”技术的难点
HCCI内燃机在提高热效率,缩减NOX和硝烟生成方面优势显著,但其燃烧方式也体现了一些技术困难势在解决。
(一)运行范围的拓展
由于HCCI属于自燃烧的过程,并没有直接控制其着火相位的方法,当它的压缩比等参数被确定以后,要对应特定的进气温度、混合气的混合程度,因此HCCI内燃机运行范围较小,仅能在特定的工况下平稳的运行。后来通过调整相应的参数,像进气温度、压缩比以及重新引入缸内废气的占比等。对内燃机运行范围产生一定的拓展作用,但幅度范围有限,不足以达到负荷,转速变化的多角度调控,所以仍不能满足于日益提升的内燃机排放法规及顾客的使用要求。
(二)HC和CO排放的降低
HCCI发动机较低的燃烧温度特点使其可以大幅度降低NOX排放,但由此也带来了一些弊端,如造成HC和CO排放的增加。研究表明“均质压燃”系统燃烧室内较低的反应温度,使得气缸内壁内激冷作用非常显著,因此致使燃烧火焰锋面辐射范围中形成的活性自由基产生再次复合,中断了燃料HC的链反应,造成HC生成增加。另外,发动机在小负荷运转的时候,若汽缸内温度低于1500K时,CO便不能被氧化为CO2从而增加了CO排放量。
四、“均质燃烧”技术的发展
HCCI这一全新的概念受到世界范围的广泛关注。目前,许多科研机构参与了这种燃料改质等方面的研究,比如原有的进排气相位做了调整,气缸在进气与排气阶段之间产生一个短暂的封闭过程,基于负气门重叠角来实现,再此期间喷入适量燃油来实现燃料来改变燃料的本质。很多研究人员运用数模和台架测试方法来提前“均质压燃”内燃机的引燃时刻,利用循环的排气技术,进行燃料重新配合,扩展HCCI运行范围,降低NOX、CO的排放。在国内的研究数据也显示,基于化学动力学方法对HCCI燃烧过程的技术控制是切实可行的。
“均质燃烧”这项政府和内燃机界都比较重视的高效率、低污染的新型内燃机技术,我相信将随着技术难关的不断攻克,会快速普及,作为一种新的节能增效技术,为地球的蓝天白云、绿水青山作一份贡献。
电话:
021-60766769
手机:
15216837090