EGR在火花点燃式甲醇发动机中爆震抑制机理的研究

开发成功高压缩比火花点燃式甲醇发动机样机，保留了柴油机原型机相同的压缩比，实现了和柴油机相近的热效率。台架实验结果表明：EGR(废气再循环)可以有效抑制火花点燃式甲醇发动机的爆震倾向；基于液压原理建立了快速压缩膨胀机，通过快速压缩膨胀机实验，研究了混合气浓度、压缩比、多火花点火对甲醇混合气燃烧放热速率、指示功、缸内最大爆发压力、爆震强度的影响规律；采用大涡模拟（LES）和详细化学反应动力学模型，建立了甲醇发动机的燃烧过程仿真模型，该模型可以实现滞燃期、火焰传播、爆震发生过程的仿真预测，利用所建立的仿真模型，研究了爆震发生过程中中间产物的生成规律，缸内压力震荡幅度的空间分布。研究了EGR、点火相位对爆震强度的综合影响规律。以指示热效率为优化目标，以爆震强度为限定条件，提出了EGR率和点火相位的配合策略。本研究通过理论研究，揭示EGR在高压缩比甲醇发动机爆震抑制方面的作用和机理，并通过样机实验加以验证，研究结果为火花点燃式发动机实现压缩比提供了技术途径和理论指导。