摘要
甲醇是一种重要的清洁可再生能源，课题组利用发动机尾气余热将其裂解为富氢混合气，与甲醇掺混燃烧而提出了“醇氢”概念；米勒循环是改善发动机燃油经济性的重要手段之一。为改善常用城市道路工况汽车发动机经济性，本文对米勒循环在醇氢发动机上的应用展开了研究。 采取进气门早关策略、加装甲醇裂解系统将甲醇发动机改造为米勒循环醇氢测试台架，研究常用城市道路工况下，不同压缩比和掺烧比对发动机性能的影响；通过三维仿真研究缸内燃烧，增大几何压缩比、改变点火时刻，研究米勒循环醇氢发动机的燃烧特性。试验结果表明：对甲醇发动机，增大压缩比有利于缩短主燃期、降低循环变动及HC和CO排放，NOx升高；小负荷时米勒循环发动机泵气损失及燃料经济性改善效果更好。对醇氢发动机，掺烧甲醇裂解气更有利于提高小负荷工况米勒循环发动机的燃料经济性，滞燃期、主燃期和CO降幅更大，而奥托循环发动机掺烧裂解气后，循环变动改善效果更好。高压缩比米勒循环醇氢发动机仿真结果表明：掺烧裂解气有利于火焰传播；压缩比由12.0增大至12.5、13.0、13.5和14.0后，缸压及温度曲线更陡峭，滞燃期和主燃期缩短，指示热效率最高提升至48.22%，仅在中负荷工况、压缩比14.0时出现轻微爆震。点火时刻提前会导致指示热效率先升高后降低，最佳点火时刻随压缩比增大而推迟。 研究表明：常用城市道路工况下，对于气道喷射点燃式发动机，米勒循环耦合高压缩比策略可以有效改善醇氢发动机缸内燃烧过程，提高其燃油经济性。
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