燃油喷射压力和燃料类型对柴油机燃烧特性的影响

燃油喷射压力和燃料类型对柴油机燃烧特性的影响

分析喷射压力对替代燃料性能的影响需要将单缸柴油机配备现代共轨燃油喷射系统和压电喷射器。未来新能源将在两种传统机械喷射发动机以及新型高压共轨发动机中使用，因此需要考虑发动机对新燃料类型的敏感性。研究将3种燃料（传统柴油、氢化处理可再生柴油、正十六烷燃料）在具有适当负荷以不同速度和燃油喷射压力运行的L48V单缸柴油机上进行测试，确定正十六烷燃料值和燃油喷射压力对燃烧特性的影响。在一般情况下，对所有燃料来说，增加燃油喷射压力以及正十六烷燃料量能够缩短点火延迟（IGD），因为较高的燃油喷射压力可使燃料快速分解和气化，使整个燃油喷射期间雾化时间缩短。而正十六烷燃料含量高会增加“可燃性”，燃烧持续时间会随着燃油喷射压力的增加而缩短，但在相同的燃油喷射压力下，由于燃烧开始之前预混合度的降低导致控制扩散燃烧阶段的时间较长，燃烧持续时间会随着正十六烷燃料含量的增加而延长。使用劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）建立的以重烃和柴油为主要燃料的燃烧模型，了解点火延迟的物理和化学延迟周期的重要性。对于氢化处理可再生柴油燃料，在低燃油喷射压力下，物理和化学延迟时间对燃烧持续时间的重要性相当，但燃油喷射压力增加会显著提高化学延迟时间对燃烧持续时间影响的重要性，特别是在较低正十六烷燃料含量的条件下，这主要是因为高喷射压力下与燃料雾化关联的物理延迟时间缩短了。对于正十六烷燃料，在低燃油喷射压力下，物理和化学延迟时间对燃烧持续时间的重要性也是相当的，即使在高喷射压力下，正十六烷燃料的化学延迟也只比物理延迟时间稍微长一些。

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

刊期：2015年第137期

作者：Jim Cowart et al

编译：赵唤