基于高压直喷航空煤油点燃式发动机燃烧性能优化的试验研究

论文摘要

为提高航空煤油在点然式发动机中的燃烧热效率,改善发动机爆震及拓宽发动机负荷范围,以3号航空煤油（RP-3）为基础燃料,基于一台单缸水冷、压缩比可调、4冲程点燃式发动机结合高压共轨缸内直喷技术,开展了单双点火、不同负荷、压缩比、喷射压力、喷射时刻和两次喷射策略下航空煤油燃烧特性的试验研究。结果表明,在原机压缩比为10的条件下,将直喷汽油改为直喷航空煤油后,由于航空煤油的抗爆性差、雾化困难、燃烧速率慢等理化特性,发动机的动力性损失约50.0%,油耗增加约60.0%,循环波动也大幅增加;相比于单点火,双点火可使缸内平均有效压力提高,燃烧相位提前,循环波动降低;为了抑制高压缩比下的爆震倾向,可通过降低压缩比来拓宽负荷范围,恢复原机功率。随着压缩比的降低,有效平均压力（BMEP）持续增大,当压缩比为6时,最大转矩可达39.5N·m,功率恢复至原机的88.0%。同时耦合高压及两次喷射策略,随着喷射压力的增大,有效燃油消耗率（BSFC）减小约30.0%,经济性有所提高。相比于单次喷射,采用两次喷射策略可降低油耗,提升缸内有效平均压力,提升燃烧效率,最终可实现发动机燃用航空煤油的性能接近原机水平,最大负荷达原机的90.0%且油耗增加量不超过15.0%。

论文目录

• 0概述
• 1 试验装置及研究方法
•   1.1 试验装置
•   1.2 试验方法及方案
• 2 试验结果及分析
•   2.1 直喷航空煤油对性能的影响
•   2.2 降低压缩比对航空煤油燃烧性能的影响
•   2.3 高压与两次喷射对直喷航空煤油燃烧性能的影响
•     2.3.1 不同喷射压力对直喷航空煤油经济性的影响
•     2.3.2 不同喷射时刻对直喷航空煤油性能的影响
•     2.3.3 两次喷射对直喷航空煤油性能的影响
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘昌文,李杰,刘丰年,华剑雄,周磊,卫海桥

关键词: 航空煤油,高压共轨,双点火,压缩比,爆震

来源: 内燃机工程 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 燃料化工,石油天然气工业,动力工程

单位: 天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室

基金: 装备预研基金重点项目(6140311040101)~~

分类号: TK401;TE626.22

DOI: 10.13949/j.cnki.nrjgc.2019.05.002

页码: 8-15

总页数: 8

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