发动机代用燃料起动性能研究现状综述

发动机代用燃料起动性能讨论现状综述摘要：随着能源短缺及环境污染问题的日益严重，清洁能源及代用燃料成为内燃机行业的讨论热点。本文针对发动机燃用代用燃料起动性能的问题，从柴油燃料、醇类燃料及其他燃料三个方面对国内外目前的讨论现状进行全面综述，对发动机代用燃料起动性能后续讨论具有借鉴意义。关键词：发动机；代用燃料；起动1 引言随着能源短缺及环境污染问题的日益严重，清洁能源及代用燃料成为内燃机行业的讨论热点。代用燃料理化性质之间的差异影响发动机的喷雾与燃烧，进而对发动机性能产生影响。起动性能是发动机的一项重要性能指标。在各类代用燃料中，醇类燃料的十六烷值偏低，压燃过程起动困难，成为代用燃料起动讨论的重点。2 柴油燃料起动性能讨论现状国内外学者通过讨论，与冷起动性能有关的主要因素有环境温度、喷油参数、倒拖转速和压缩比等。AkramZahdeh 等人利用四冲程的直喷柴油機讨论了环境温度与压缩终点温度的关系，他们的讨论结果表明，缸内燃油蒸发和混合气的滞燃期与环境温度有着密切的关系[1]。Steven 等人利用高速摄影技术讨论二冲程的直喷柴油机，他们的讨论结果显示，当燃烧壁面温度较低时，附壁油膜难以蒸发，致使缸内燃油蒸发量减少，是冷起动性能变差的原因[2]。ZhipingHan 等人对发动机喷油正时与着火之间的关系进行了讨论，结果表明，当转速不变的情况下，存在一个能够保证发动机顺利着火的喷油时刻的着火范围，假如喷油时刻不在此范围内，将造成缸内燃烧恶化、发动机失火。在此基础上，ZhipingHan 等人分析了起动工况下缸内气体的着火时刻，得到了可以为倒拖转速与喷油正时关系作为指导的缸内混合气体着火时刻[3]。Phatak 等人针对倒拖转速进行讨论，结果表明，焰前反应时间影响大于压缩压力、压力升高产生的影响[4，5]。ZhipingHan 等人经过讨论同样表明过高的拖动转速虽然使滞燃期缩短，但由于其所占用的曲轴转角增大，因此易造成滞燃期延伸至膨胀行程，导致着火困难和失火现象[6]。压缩比对压缩压力和温度具有重要影响。提高压缩比能增加压缩压力和温度，不仅能够改善燃油雾化性能，而且能够提高混合气体焰前反应速率，缩短滞燃期[7，8]。Tunemoto 等人的讨论也表明了这一点，他指出相对较高的压缩温度和压力能够减小附壁油膜量，提高缸内燃气雾化质量，缩短混合气体滞燃期，以改善冷起动性能[9]。Liu 等人针对单缸发动机进行了建模的计算讨论，结果显示油膜蒸发影响压缩比，同时燃气浓...