[发明专利]火花点燃激发压燃式内燃机用燃料

说明书

本发明属于内燃机用燃料技术领域，具体涉及一种火花点燃激发压燃式内燃机用燃料。以所述燃料的总体积计，包括：含有烷烃和芳烃的烃成分80～85体积％，及醇成分15～20体积％；所述燃料的研究法辛烷值为83～87，所述燃料的燃料敏感度为4～6。本发明提供的燃料在实现点燃‑压燃式内燃机高热效率的同时抑制燃烧粗暴，降低碳氢比与颗粒物生成倾向，实现无爆震燃烧。火焰传播释放出的热量占总热量的比例为30‑50％，自燃峰值放热率不高于80J/(°)CA，自燃峰值放热率相位位于上止点后5°CA附近，整个燃烧过程的最大压升率低于0.65MPa/(°)CA，对应的响度指数不高于5MW/m²。

技术领域

本发明属于内燃机用燃料技术领域，具体涉及一种火花点燃激发压燃式内燃机用燃料。

背景技术

内燃机量大面广，尤其是应用于车载环境的内燃机，其节能减排的效果将深刻影响国家能源安全与环境治理效果，是今后一段时间内需要不断发展并完善的技术领域。革新燃烧模式与利用低碳可再生、浅加工燃料是推动内燃机节能减排技术进步的两大措施，其中先进燃烧模式能兼顾高热效率与超低排放，打破传统内燃机中NOx与碳烟排放的trade-off关系，缓和热效率与最大压升率的矛盾，拓展稀燃极限。而以乙醇为代表的低碳、可再生燃料已经确定在2020年全国范围内进行推广，目前市面上E10燃料已广泛应用。

最近二、三十年内，以均质混合气压缩着火(HCCI,Homogeneous ChargeCompression Ignition)为代表的低温燃烧模式被系统研究，其学术思想可上溯至20世纪30年代。由于早期汽油机压缩比较低，这一低温燃烧过程直至1979年才由Onishi在二冲程汽油机中发现。HCCI是一种典型的由化学动力学控制的低温燃烧模式，具有高热效率、氮氧化物(NOx)近零排放的优势，但至今未能产业化，主要受制于燃烧相位难控制，自燃时刻对环境温度压力过于敏感，最大负荷在压升率的限制下难以拓展，通常实现的有效平均压力(BMEP)不超过0.8MPa(Makkapati S and Curtis E.Boosted HCCI-ExperimentalObservations in a Single Cylinder Engine[C].SAE Technical Paper 2014-01-1277)，难以车用。而点燃-压燃技术，包括火花辅助压燃(SACI)、火花点火激发均质自燃(SICI)、火花点火控制自燃(SPCCI)、火花辅助分层压燃(SSCI)等，通过调节点火时刻改变燃烧相位，用火焰传播压缩末端混合气使其自燃，降低了自燃对外界温度压力的敏感性，提升了燃烧相位的控制力。同时，火焰消耗了部分混合气，降低了自燃时缸内的能量密度，再配合混合气分层策略，有助于降低自燃强度，拓展了内燃机负荷极限。其燃烧过程包含两个放热阶段，首先是火焰传播，而后是末端混合气自燃，且在无火焰传播条件下，自燃不会发生。