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进气温度对正庚烷HCCI燃烧特性影响研究
摘要：
HCCI（均质压燃式发动机）技术是未来实现高效、低污染排放的重要途径之一，而进气温度是影响HCCI燃烧性能的关键因素之一。本文通过对正庚烷在HCCI燃烧过程中进气温度的影响进行了实验研究，发现进气温度对正庚烷HCCI燃烧特性具有重要影响。
关键词：HCCI；进气温度；正庚烷；燃烧特性
1.引言
近年来，随着环保标准的提高和用户对经济性和动力性能的追求，HCCI技术得到了越来越广泛的应用。HCCI技术是利用混合气在高压缩比和高温度条件下自然点火燃烧的一种新型发动机技术，其优点是燃烧效率高、能耗低、排放物少。因此，HCCI技术在汽车、船舶、电力等领域中具有广阔的应用前景。
在HCCI燃烧过程中，进气温度是影响燃烧性能的重要因素之一。进气温度的变化对燃烧效率、动力输出和排放物排放等都会产生影响。因此，对进气温度的控制和优化成为了提高HCCI燃烧效率和降低排放物的关键。本文通过对正庚烷在HCCI燃烧过程中进气温度的影响进行了实验研究。
2.实验方法
2.1.实验设备
本实验采用的燃烧室为单缸四冲程HCCI发动机，该发动机采用了闭环控制技术，能够实现进气温度和混合气组成的自动调节。实验中采用了热电偶、压力传感器、吸气流量计、气体分析仪等设备进行数据的采集和分析。
2.2.实验步骤
实验中选用的燃料为正庚烷。首先，将发动机预热至稳定状态后，将进气温度调节至不同的值，包括250℃、300℃、350℃和400℃。然后，通过调整混合气组成和汽缸内压力来维持HCCI燃烧状态，记录各项参数数据并进行分析。
3.实验结果与分析
3.1.燃烧过程分析
实验结果显示，随着进气温度从250℃升高到400℃，正庚烷的HCCI燃烧过程出现了明显的变化。当进气温度升高时，混合气的容易燃性会逐渐提高，点火时机逐渐提前。当温度升高到一定程度时，混合气的容易燃性会突然升高，使得点火时刻在TDC（上止点）出现。这种现象被称为“滞燃”。
同时，进气温度的升高还会使得燃烧速度加快，在相同的氧气浓度下，高温下燃烧出的热能更少，燃烧过程越快，过量空气越少，热量损失越小，热效率越高。
3.2.排放物分析
实验中采集的排放物包括CO、NOx和HC。实验结果显示，随着进气温度的升高，NOx和HC的排放量显著增加，而CO的排放量则明显下降。其中，NOx的排放量变化最明显，当进气温度升高到400℃时，NOx的排放量比进气温度为250℃时增加了约3倍。
4.结论
本实验旨在研究进气温度对正庚烷HCCI燃烧特性的影响。实验发现，进气温度是影响HCCI燃烧效率和排放物排放的重要因素之一。随着进气温度的升高，点火时刻逐渐提前，燃烧速度加快，热效率提高，但是NOx和HC的排放量也显著增加。
因此，在实际应用中，应根据不同的工况要求选择合适的进气温度，以实现优化的燃烧效率和低污染排放。