汽油-液化石油气火花点火发动机爆震预测模型



汽油-液化石油气火花点火发动机爆震预测模型

气态燃料如液化石油气、天然气等，由于其具有良好的混合性能而比纯汽油的燃烧更加充分，因此汽油-液化石油气火花点火发动机的排放性能更好。研究表明，同时燃烧汽油和液化石油气能够降低发动机的功率损耗并提高发动机效率。使用液化石油气、汽油和空气混合燃料发动机在更合适的点火提前角且满负荷运行时的爆震阻力增加。美联储标准下汽油-液化石油气混合物燃料对发动机性能和效率的预测尚未有报道，因此开发一种特定的燃料燃烧模型和爆震预测子模型非常重要。本文研究了液化石油气-汽油混合燃料的爆震阻力并开发了可靠的爆震预测子模型。该模型容易实现发动机性能优化和热力学模拟。对不同比例汽油-液化石油气混合燃料发动机进行了研究，记录了轻敲缸内压力周期，对不同压缩比、点火提前角和活塞进气口混合物温度进行试验，所收集的数据用于校准。结果表明，模型预测值在可接受范围之内。

将可靠的爆震预测子模型用于汽油-液化石油气混合燃料发动机的撞击安全性能优化和热力学模拟，并通过使用爆震积分和点火延迟两种不同的方法完成。在模型校准过程中，应用一套试验数据预测不同类型发动机吸气或增压爆震和不同的压缩比。试验结果表明：①汽油-液化石油气混合燃料的着火时间依赖于液化石油气的质量分数；②预测爆震产生位置的误差仅为1.82%；③5%的点火提前角误差可导致制动热效率下降1%，最先进的点火提前反馈控制误差为4%。

刊名：Combustion Science and Technology（英）

刊期：2015年第4期

作者：Stefano Beccari

编译：袁建昆