浙江大学学报(工学版)

浙江大学学报(工学版), 2023, 57(8): 1689-1696 doi: 10.3785/j.issn.1008-973X.2023.08.021

机械工程、能源工程

主预喷间隔对2-甲基呋喃/柴油RCCI燃烧的影响

黄琛,, 张万枝, 张婷婷,, 穆桂脂, 朱倩, 李松

1. 山东农业大学 机械与电子工程学院，山东 泰安 271018

2. 山东省农业装备智能化工程实验室，山东 泰安 271028

3. 陕西理工大学 机械工程学院，陕西 汉中 723001

Effect of pilot-main interval on 2-Methylfuran/ Diesel RCCI combustion

HUANG Chen,, ZHANG Wan-zhi, ZHANG Ting-ting,, MU Gui-zhi, ZHU Qian, LI Song

1. School of Mechanical and Electronic Engineering, Shandong Agricultural University, Taian 271018, China

2. Shandong Provincial Engineering Laboratory of Agricultural Equipment Intelligence, Taian 271028, China

3. School of Mechanical Engineering, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723001, China

通讯作者: 张婷婷，女，讲师. orcid.org/0000-0003-2698-4354. E-mail： zhangtingting_sdau@163.com

收稿日期: 2022-10-9  

基金资助: 山东省薯类产业技术体系农业机械岗位专家资助项目（SDAIT-16-10）；河南省重点研发与推广专项（科技攻关）资助项目（232102220087）

Received: 2022-10-9  

Fund supported: 山东省薯类产业技术体系农业机械岗位专家资助项目（SDAIT-16-10）；河南省重点研发与推广专项（科技攻关）资助项目（232102220087）

作者简介 About authors

黄琛（1999—），男，硕士生，从事发动机低碳清洁燃料应用研究.orcid.org/0000-0001-5605-118X.E-mail：hc676869@163.com , E-mail：hc676869@163.com

摘要

基于光学发动机试验台架，结合缸内燃烧分析技术与高速摄影技术，探究在2-甲基呋喃（MF）占单次循环喷油量总热值50%的条件下，预喷和主喷2次喷油策略对MF/柴油反应性控制压缩点火（RCCI）的燃烧特性与碳烟排放的影响. 结果表明：当主预喷间隔（主预喷之间的曲轴转角）小于40°时，随着预喷时刻的提前，预喷柴油与MF混合更均匀，低温放热不再局限于气缸中心，且主喷柴油雾化蒸发更好；混合气均匀使火焰由扩散燃烧主导向预混与扩散燃烧并存转变，燃烧更充分，速率更快；燃烧室内KL因子大于1.5的高碳烟区域减少，碳烟生成速率与产量明显降低. 主喷时刻对燃烧初期火焰发展影响较大，随着主喷时刻向上止点推迟，滞燃期与燃烧持期缩短，燃烧相位推迟，燃烧前期低温放热增多，火焰发展速度变慢，后期碳烟生成增多.

关键词： 2-甲基呋喃 ; 双燃料发动机 ; 双色法 ; 碳烟 ; 光学发动机

Abstract

Based on the optical engine test platform, the effects of pre-injection and main injection strategies on the combustion characteristics and soot emissions of 2-methylfuran (MF)/diesel reactivity controlled compression ignition (RCCI) were explored under the condition of MF accounting for 50% of the total calorific value of single cycle injection by using high-speed camera technology and in-cylinder combustion analysis technology. Results show that, in the pilot-main interval (crank angle between main and pilot injection) of less than 40°, with the advance of the pre-injection time, the pre-injected diesel and MF mix more evenly, the low-temperature heat release is no longer limited to the cylinder center, and the atomization and evaporation of the main injection diesel are better. The uniform mixture makes the flame change from diffusion combustion to the coexistence of premixed and diffusion combustion, which makes the combustion more sufficient and the combustion rate faster. The high soot area with KL factor above 1.5 in the combustion chamber is reduced, and the soot generation rate and yield are significantly reduced. The main injection time has a great influence on the flame development in the early stage of combustion. As the main injection time is delayed, the ignition delay period and combustion duration are shortened, the combustion phase is delayed, the low temperature heat release in the early stage of combustion increases, the flame development speed slows down, and the soot formation increases in the later stage.

Keywords： 2-methylfuran ; dual-fuel engine ; two-color method ; soot ; optical engine

PDF (2197KB) 元数据 多维度评价 相关文章 导出 EndNote| Ris| Bibtex  收藏本文

本文引用格式

黄琛, 张万枝, 张婷婷, 穆桂脂, 朱倩, 李松. 主预喷间隔对2-甲基呋喃/柴油RCCI燃烧的影响. 浙江大学学报(工学版)[J], 2023, 57(8): 1689-1696 doi:10.3785/j.issn.1008-973X.2023.08.021

HUANG Chen, ZHANG Wan-zhi, ZHANG Ting-ting, MU Gui-zhi, ZHU Qian, LI Song. Effect of pilot-main interval on 2-Methylfuran/ Diesel RCCI combustion. Journal of Zhejiang University(Engineering Science)[J], 2023, 57(8): 1689-1696 doi:10.3785/j.issn.1008-973X.2023.08.021

柴油机在农业机械、工程机械和交通运输等行业有重要作用. 不过，随着柴油机的广泛应用与发展，出现了环境污染、化石能源短缺问题[1]. 为了实现中国“碳达峰”和“碳中和”的目标、解决化石能源危机，诸多学者对发动机高效清洁方向进行了深入研究，新型的燃烧方式受到了人们广泛的关注. 相对于传统的汽油机与柴油机燃烧，低温预混燃烧可以有效控制NOx和颗粒物的排放[2]. 在柴油发动机中，均质充量压燃的燃烧模式是减少氮氧化物和碳烟排放的有效方式之一，但其燃烧相位不易控制. 反应性控制压缩点火（reactivity controlled compression ignition，RCCI）燃烧作为一种新型的低温预混合燃烧方式，保留了原有的降低污染物排放与提高热效率的优势，同时可以有效控制燃烧相位[3-5].

生物燃料具有污染物排放低和可再生的优点，符合“双碳”目标要求. 2-甲基呋喃(2-methylfuran，MF)可以在CU-Zn催化作用下，由糠醛在210 ℃加氢制得，其转化产率高达97%，而糠醛可由秸秆原料制备[6-7]. MF的辛烷值比汽油的高，具有更好的抗爆性；汽化潜热比传统含氧燃料乙醇的更低，热值却更高，能大幅度改善着火行为；十六烷值比柴油的低，具有更长的滞燃期，可以使燃料在缸内混合更加均匀[8-9]. 基于以上优点，诸多学者将MF与化石燃料掺混并应用到发动机燃烧中，以期提高发动机性能、改善燃料燃烧特性和减少污染物排放. Hoang等[10]发现当MF掺混到化石燃料中的比例（体积分数）小于20% 时，混合燃料既可用于柴油机，也可用于汽油机燃烧. Xiao等[11-13]的研究表明当预喷比例为20%时，在预喷中加入MF能大幅降低HC和CO排放，但NOx的排放增加，须再配合废气再循环（exhaust gas recirculation，EGR）技术有效降低NOx. Liu等[14]在一台直喷式点火发动机上对比了MF、汽油和乙醇的燃烧特性，结果表明在考虑燃烧阶段性和爆震极限的情况下，MF的点火正时范围是大于汽油的，且与汽油和乙醇相比，MF对稀薄燃烧具有更强的鲁棒性. Wang等 [15]在一台直喷式点火发动机上对比了MF 、2，5-二甲基呋喃（2,5-dimethylfuran， DMF）、汽油和乙醇的燃烧特性与排放结果，结果表明MF燃烧时醛和HC的排放量远低于汽油和乙醇的，但NOx的排放较高；MF的抗爆震能力与DMF的相近，优于汽油的. 以上研究表明，MF作为第2代生物燃料对缓解能源危机与解决环境污染问题具有重要意义.

目前，鲜有研究针对MF/柴油的RCCI燃烧试验. 本研究在一台可视化发动机的基础上，采用高速摄像技术获取缸内火焰发展图像，对火焰图像进行双色法处理得到缸内碳烟二维分布；采用缸内燃烧分析技术获取缸内压力与放热率. 探究较小的主预喷间隔（主预喷之间的曲轴转角小于40°）下预喷时刻对MF/柴油RCCI燃烧模式的燃烧及碳烟排放特性的影响.

1. 试验装置及试验方法

1.1. 光学发动机

光学发动机实验台架主要由油泵台、电力测功机、光学单缸柴油机、高速摄像机、燃烧分析仪、EGR进气台架以及计算机构成.

发动机主要参数如表1所示，表中，D为缸径，L为连杆长度，S为活塞行程，NV为气门数，NS为喷孔数，Cr为压缩比，θin为进气温度. 光学发动机示意如图1所示，光学发动机是柴油发动机改造而成的单缸发动机. 活塞头被置换为石英材质，活塞和连杆加长，活塞头下方安装45度反射镜，可以用于观察缸内火焰发展情况. 试验用高速摄像机设置拍摄速度为10000 帧/s，曝光时间为20 μs，分辨率为512×512像素. 为了保证发动机初始热力状态与实际一致，在试验前对发动机进行热机，将循环水加热至85 ℃以上，同时将循环机油加热至70 ℃，等待发动机气缸主体升温. 在热机完成后，由电力测功机倒拖发动机至转速达到1000 r/min，随后开始试验.

表 1   光学发动机主要参数

Tab.1  Main parameters of optima engine

参数 数值 参数 数值
D/mm 95 NS 9
L/mm 210 Cr 16.5
S/mm 115 进气方式 自然吸气
NV 4 θin/℃ 60

新窗口打开| 下载CSV


图 1

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图 1   光学发动机原理示意图

Fig.1   Schematic of optical engine experimental system


所用主要参数定义如下：滞燃期为开始喷油至放热量占总放热量的10% 时所经过的曲轴转角(crank angle, CA)；燃烧持续期为放热量占总放热量的10%~90%所经过的曲轴转角；燃烧相位（CA50）为放热量占总放热量的50%所对应的曲轴转角. 本研究探讨2次喷射模式下，不同主预喷间隔对MF/柴油RCCI燃烧过程和碳烟排放特性的影响，为了控制试验变量，保证单次循环供油的总热值不变. MF热值比定义为单次循环内进气道喷射MF的热值与总热值的比，本次试验MF热值比为0.5. 柴油喷入缸内总量为10.7 mg，MF喷入缸内总量为14.7 mg. 燃油理化性质如表2所示. 表中，CN为十六烷值，ON为辛烷值，ρf为燃油密度（20 ℃下），W/V为能量密度，QDW为低热值，AIT为自点火温度，θb为沸点，wO为氧质量分数, A/F为当量空燃比. 详细的试验参数如表3所示. 表中，n为发动机转速，pm为MF喷油压力，pd为柴油喷油压力，SM为MF喷油时刻，Smin为柴油主喷时刻，Sper为柴油预喷时刻，θMF为MF喷油持续期，θdper为柴油预喷持续期，θdmin为柴油主喷持续期. 注意，喷油时刻是以曲轴转角进行度量的，并以上止点作为曲轴转角的0°位置. SM、Smin、Sper均默认上止点前（before top dead center，BTDC）曲轴转角度数，即Smin=6°表示主喷时刻发生在上止点前6°.

表 2   MF、柴油、汽油与乙醇的理化特性

Tab.2  Physical and chemical properties of MF, diesel, gasoline and ethanol

参数 化学式 CN ON ρf /(kg·m−3) (W/V)/(MJ·L−1) QDW/(MJ·kg−1) AIT/℃ θb/℃ wO /% A/F
MF C5H6O 9 103 0.913 29 31.2 450 64.7 19.5 10.05
柴油 C12~C25 55 — 0.880 — 42.8 210 180.0~360.0 0 14.30
汽油 C4~C12 10~15 90~99 0.745 32 42.7 380~500 27.0~225.0 0 14.70
乙醇 C2H5OH 8 108 0.790 21 26.8 358 78.4 34.8 9.02

新窗口打开| 下载CSV


表 3   MF/柴油RCCI燃烧实验参数

Tab.3  MF/diesel RCCI combustion test conditions

参数 数值
n/（r·min−1） 1000
pm/MPa 0.5
SM/(°) 300
θMF /ms 6
pd/MPa 60
θdper /ms 0.6
θdmin /ms 0.75
Smin/（°） 6、12
Sper/（°） 24、30、36、42

新窗口打开| 下载CSV


1.2. 火焰图像增强

在双燃料发动机中，实验用MF和柴油2种燃料具有不同的物理和化学性质. 柴油在气缸内以扩散燃烧为主，而MF则以预混燃烧为主. 柴油在扩散燃烧时产生大量碳烟，这些碳烟会辐射出明亮的黄色光. MF在预混燃烧过程中产生较少碳烟，局部火焰呈现出蓝色光. 因此，本研究开发一个MATLAB代码来增强蓝色预混火焰.

图像中颜色由每个像素点中的RGB三通道的值控制[16]. 一般来说，扩散燃烧呈现黄色火焰，预混燃烧呈现蓝色火焰. 已有研究表明，RGB的不同通道的强度分布代表不同类型的燃烧，且红色通道的强度对火焰类型的敏感度更高. 因此，选择红色通道的特定值作为区分火焰类型的阈值[17]. 本研究将该阈值设置为135，当R通道分量小于135时，火焰被定义为蓝色火焰，否则为黄色火焰. 然后增强蓝色火焰B通道数值，以提高可见度[18]. 如图2所示为增强前、后火焰图片对比效果.

图 2

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图 2   火焰图像增强前、后对比

Fig.2   Comparison before and after flame image enhancement


1.3. 双色法

通过高速摄像机捕捉缸内火焰图片，基于双色法原理得到缸内火焰温度和碳烟分布. 清华大学的研究[19]表明，双色法技术具有不干扰燃烧、实时测量和简单可靠等特点，其中使用RG通道计算时误差最大为3.67%. 双色法基于2个不同波长λ1和λ2的辐射强度，I1=Isoot (λ1, T, KL) 和I2=Isoot (λ2, T, KL)，计算获得温度T和以KL表示的碳烟量[20]. 其中，K为吸收系数，与碳烟颗粒的数量密度成比例，L为火焰沿光学检测轴的几何厚度. 考虑柴油机光谱分布，选用700、550 nm这2个波长. 较高的碳烟浓度由特定区域中较大的KL因子来量化[21]，详细原理见文献[22]. 如图3所示为黑体炉与标定图像. 在试验中，石英玻璃对光路的阻碍以及燃料雾化蒸发带来的误差是不可消除的. 为了降低这方面的误差，在黑体炉标定试验中采用与实验相同的光路并在每次试验前对石英玻璃活塞和45度反光镜进行清洗.

图 3

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图 3   黑体炉与标定图像

Fig.3   Blackbody furnace and calibration pictures


2. 试验结果及分析

2.1. 缸内数据及燃烧特性分析

如图4所示为6°（CA BTDC）和12°（CA BTDC）主喷时刻下，不同预喷时刻的缸压与放热率曲线. 图中，p为缸压；HRR为放热率；θ为曲轴转角，上止点对应θ=0°；−24@30%/−6@70%表示预喷时刻为24°（CA BTDC），预喷油量为总喷油量的30%，主喷时刻为6°（CA BTDC），主喷油量为总喷油量的70%. 总放热率曲线如图5所示. 图中，QTR为总放热量. 各工况下滞燃期、燃烧持续期以及燃烧相位对比如图6所示. 图中，θ10为滞燃期，θ10~θ90为燃烧持续期，θ50为燃烧相位.

图 4

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图 4   不同主预喷间隔的缸压与放热率曲线

Fig.4   Cylinder pressure and heat release rate curves of different pilot-main intervals


图 5

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图 5   12°（CA BTDC）主喷的总放热量曲线

Fig.5   Total heat release curve of 12°（CA BTDC） main injection


图 6

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图 6   滞燃期、燃烧持续期与燃烧相位对比

Fig.6   Comparison of ignition delay, combustion duration and combustion phase


如图4所示，主喷时刻对预喷燃料低温放热影响较小. 由图5总放热率曲线可以看出，当预喷时刻为24°（CA BTDC）时，预喷燃料低温放热较为滞后. 在其他工况下，预喷燃料低温放热集中在上止点前15°（CA）左右，而主喷燃料高温放热阶段均随预喷时刻提前而推迟.

如图6所示，预喷时刻提前，滞燃期增长，燃烧持续期缩短. 当预喷时刻从24°（CA BTDC）提前至42°（CA BTDC）时，6°（CA BTDC） 主喷的滞燃期增长3.9°（CA），12°（CA BTDC）主喷的滞燃期增长3.3°（CA）. 这是因为：1）当主预喷间隔较小时，预喷燃料喷入缸内后混合时间短且大多集中在缸内中心，低温放热区域集中进而促进主喷燃料的着火，使主喷燃料喷入缸内后被迅速引燃，此时缸内燃料以扩散燃烧为主导；随着预喷时刻的提前，预喷燃料混合更加均匀，低温放热不再局限于气缸中心，因此这些放热量不足以立即引燃主喷燃料；2）马帅营[23]提出，当柴油喷油时刻早于30°（CA BTDC）时，燃油喷射到活塞顶面甚至缸套表面会形成油膜. 在MF/柴油RCCI燃烧中，预喷柴油喷射时刻较早也可能形成油膜，不利于着火，使着火时刻延迟，高温放热阶段后延；3）预喷柴油提前喷入缸内与MF混合，使混合气更加均匀，因此燃烧更充分，燃烧速率更快，燃烧持续期缩短. 另外，随着主喷时刻向上止点靠近，滞燃期与燃烧持续期缩短. 燃烧相位受预喷时刻影响较小，主要受主喷时刻控制，说明MF/柴油RCCI燃烧相位可控，改变主喷时刻可以有效控制燃烧相位.

2.2. 燃烧过程分析

不同主预喷间隔下缸内火焰发展图片对比如图7所示. 为了准确描述火焰发展情况，选取总放热量的10%、30%、50%、70%和90%所对应曲轴转角（CA10、CA30、CA50、CA70、CA90）下的火焰图片为研究对象.

图 7

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图 7   不同主预喷间隔下火焰发展对比

Fig.7   Comparison of flame development at different pilot-main intervals


如图7（a）所示为6° (CA BTDC)主喷时刻下，不同主预喷间隔下火焰发展对比. 1）由于低温放热阶段不被相机捕捉，在CA10时只拍摄到少量蓝色火星. 2）在24° (CA BTDC)预喷时刻，预喷燃料集中在缸内中心放热，促进了主喷柴油的着火；虽然缸内存在MF混合气，但主喷燃料喷入后迅速被引燃，火焰沿油束方向扩散；此时缸内以扩散燃烧为主导，产生大量高温碳烟，辐射出黄色炽光，因此火焰明亮，充满整个视窗. 随着预喷时刻的提前，滞燃期增长使主喷燃料雾化蒸发更充分，混合气更均匀. 燃烧室内整体油气混合度提高，生成的颗粒物减少，火焰亮度逐渐降低. 3）在24° (CA BTDC)和30° (CA BTDC)预喷时刻，燃烧后期（CA90时）缸内火焰分布在视窗边缘，而随着预喷时刻的提前，燃烧后期火焰集中在视窗中心. 这是因为当主预喷间隔较小时，第2次喷射时缸内温度较高，主喷燃油快速被点燃，导致雾化效果不好，燃油粒径较大，后期的气流对其影响较小，导致油滴随喷射方向移动到燃烧室周边继续燃烧，火焰集中在视窗周边. 当主预喷间隔增大时，滞燃期增长，雾化效果变好，在燃料快速燃烧后，燃料空气密度低，容易受气流影响，后期活塞下行，气流将稀薄混合气卷吸到中间部位. 燃烧室内仍有较为明亮的黄光，是因为燃烧后期缸内氧气质量分数下降，且活塞下行缸内温度降低，燃烧不充分产生较多碳烟.

如图7（b）所示为12° (CA BTDC)主喷时刻下，不同主预喷间隔下火焰发展对比，在24° (CA BTDC)预喷时刻下，由于主喷时刻提前，相较于图7（a），预喷与主喷间隔更短，在主喷燃料喷入后，燃料喷雾前端立即着火，火焰初期发展较快，迅速充满整个燃烧室. 火焰中心部位氧气迅速消耗出现富油少氧区域，产生大量碳烟，在火焰核心部位呈现出黄色高亮区域. 在其他工况下，由于预喷时刻提前，燃料混合更均匀，缸内呈现扩散燃烧与预混燃烧并存的现象. 燃烧相位靠近上止点，缸内热力状态较高，燃料燃烧较充分，燃烧后期状况得到改善.

2.3. 缸内碳烟生成特性

碳烟的生成条件是高温缺氧，而碳烟的氧化条件是高温富氧，其演变过程就是不断的生成与被氧化[24]. 在本研究中，通过MATLAB 代码使用双色法将燃烧火焰图像转换为火焰温度和碳烟分布图像. 选取12° (CA BTDC)主喷下24° (CA BTDC)预喷与30° (CA BTDC)预喷为研究对象.

如图8所示为缸内温度与KL因子二维分布图. 图中，T为缸内温度. 如图8（a）所示为24° (CA BTDC)预喷的工况，在早期阶段燃烧有着明显的扩散火焰. 这些火焰沿着喷雾方向向缸壁发展，火焰中心区域氧气急速消耗，出现KL因子较高的区域，在火焰顶端由于燃料雾化蒸发较好，与空气接触面大，因此产生较少的碳烟. 在1.4° (CA BTDC)，火焰充满整个视窗，此时燃烧剧烈，碳烟生成较快，因此出现大面积高KL因子区域. 如图8（b）所示为30° (CA BTDC)预喷的工况，火焰前期发展较慢，直至上止点后(after top dead center, ATDC) 1° (CA)才发展至视窗边缘，随后充满整个视窗. 与24° (CA BTDC)预喷相比，由于预喷时刻提前，柴油与MF混合气混合更均匀，且滞燃期增长，主喷燃料雾化蒸发时间增长，混合燃料当量比分布得到改善，局部过浓区域减少，高KL因子区域在各阶段都明显减少.

图 8

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图 8   不同预喷时刻下缸内温度与KL因子二维分布

Fig.8   Two-dimensional distribution of cylinder temperature and KL factor at different pre-injection times


预喷时刻对KL因子的影响如图9所示. 图中，pi为像素点个数. 可以看出，在24° (CA BTDC)预喷时，少量的KL因子出现在燃烧初期，但随后迅速生成，KL>1.5的区域成为主导，整个过程约持续15° (CA). 在上止点附近，KL>1.5的区域占比高达80%. 随着预喷时刻提前，可以明显看出KL>1.5的区域减少，而0<KL<0.5的区域增多.KL>1.5的区域存在的燃烧过程只持续了10° (CA)，说明整个燃烧过程碳烟生成总量大大减少. 预喷时刻提前，滞燃期增长，燃料与空气混合更均匀，局部当量比过高区域减少，有利于碳烟的氧化，因此碳烟总生成量减少[25].

图 9

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图 9   不同预喷时刻下的KL因子分布统计

Fig.9   KL factor distribution statistics at different pre-spray times


3. 结　论

（1）预喷时刻提前，低温放热区间变化不明显，集中在上止点前15° (CA)；高温放热阶段均推迟，且放热率峰值提高. 滞燃期随预喷时刻提前呈线性增大，燃料混合更均匀，预混燃烧比例增大，燃烧持续期缩短. 但预喷时刻对燃烧相位影响不大，改变主喷时刻可以有效控制燃烧相位.

（2）当主预喷间隔较小时，缸内燃烧以柴油扩散燃烧为主导，随着预喷时刻的提前，火焰图像中高亮火焰面积减少，MF/柴油预混燃烧比例增大，柴油扩散燃烧比例降低. 随着主喷时刻向上止点推迟，火焰前期发展速度变慢，燃烧相位推迟.

（3）KL因子在燃烧中期受预喷时刻变化影响较大，燃烧中期KL>1.5的区域比例减小，0<KL<0.5的区域增多，且存在KL>1.5的燃烧过程缩短，即高碳烟区域比例减小，碳烟生成速率与产量明显降低.

（4）本研究的发动机光学测量试验，仅使用传统的高速摄像法定性分析了碳烟生成特性，后续研究将采用激光与高速摄像相结合的方法对燃烧过程与污染物排放进行更系统的研究.

参考文献

ROMM J

The car and fuel of the future

[J]. Energy Policy, 2006, 34 (17): 2609- 2614

DOI:10.1016/j.enpol.2005.06.025      [本文引用: 1]

SPLITTER D A, HANSON R M, KOKJOHN S L, et al. Improving engine performance by optimizing fuel reactivity with a dual fuel PCCI strategy [C]// THIESEL 2010 Conference on Thermo-and Fluid Dynamic Processes in Diesel Engines. Valencia: THIESEL, 2010.

[本文引用: 1]

冉兴旺, 刘海峰, 唐青龙, 等

直喷燃料特性对高比例预混压燃燃烧的影响

[J]. 燃烧科学与技术, 2018, 24 (4): 354- 360

[本文引用: 1]

RAN Xing-wang, LIU Hai-feng, TANG Qing-long, et al

Effects of direct-injection fuel properties on highly premixed charge compression ignition combustion process

[J]. Journal of Combustion Science and Technology, 2018, 24 (4): 354- 360

[本文引用: 1]

刘海峰, 文铭升, 杨智, 等

发动机缸内自燃着火与火焰传播的调控

[J]. 内燃机学报, 2020, 38 (3): 200- 209

LIU Hai-feng, WEN Ming-sheng, YANG Zhi, et al

Optical diagnostics on combustion mode between auto-ignition and flame propagation in engines

[J]. Transactions of CSICE, 2020, 38 (3): 200- 209

KOKJOHN S, HANSON R, SPLITTER D, et al

Fuel reactivity controlled compression ignition (RCCI) combustion in light- and heavy-duty engines

[J]. SAE International Journal of Engines, 2011, 4 (1): 360- 374

DOI:10.4271/2011-01-0357      [本文引用: 1]

KALONG M, HONGMANOROM P, RATCHAHAT S, et al

Hydrogen-free hydrogenation of furfural to furfuryl alcohol and 2-methylfuran over Ni and Co-promoted Cu/γ-Al2O3 catalysts

[J]. Fuel Processing Technology, 2021, 214: 106721

DOI:10.1016/j.fuproc.2020.106721      [本文引用: 1]

汪梨超, 陈碧娴, 周阔

生物质基糠醛加氢脱氧制2-甲基呋喃非均相催化剂的研究进展

[J]. 广东化工, 2020, 47 (11): 82- 86

[本文引用: 1]

WANG Li-chao, CHEN Bi-xian, ZHOU Kuo

Progress in the heterogeneous catalyst for hydrodeoxygenation of biomass-based furfural into 2-Methylfuran

[J]. Guangdong Chemical, 2020, 47 (11): 82- 86

[本文引用: 1]

ZHANG Q C, CHEN G S, ZHENG Z Q, et al

Combustion and emissions of 2, 5-dimethylfuran addition on a diesel engine with low temperature combustion

[J]. Fuel, 2013, 103: 730- 735

DOI:10.1016/j.fuel.2012.08.045      [本文引用: 1]

ZHENG Z Q, WANG X F, ZHONG X F, et al

Experimental study on the combustion and emissions fueling biodiesel/n-butanol, biodiesel/ethanol and biodiesel / 2, 5-dimethylfuran on a diesel engine

[J]. Energy, 2016, 115: 539- 549

DOI:10.1016/j.energy.2016.09.054      [本文引用: 1]

HOANG A T, PHAM V V

2-Methylfuran (MF) as a potential biofuel: a thorough review on the production path-way from biomass, combustion progress, and application in engines

[J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2021, 148: 111265

DOI:10.1016/j.rser.2021.111265      [本文引用: 1]

XIAO H L, ZENG P F, LI Z Z, et al

Combustion performance and emissions of 2-methylfuran diesel blends in a diesel engine

[J]. Fuel, 2016, 175: 157- 163

DOI:10.1016/j.fuel.2016.02.006      [本文引用: 1]

XIAO H L, WANG R, ZENG P F, et al

Effects of pilot injection on combustion and emissions characteristics using 2-methylfuran/diesel blends in a diesel engine

[J]. Thermal Science, 2020, 24 (1): 1- 11

XIAO H L, YANG X L, HOU B B, et al

Combustion performance and pollutant emissions analysis of a diesel engine fueled with biodiesel and its blend with 2-methylfuran

[J]. Fuel, 2019, 237: 1050- 1056

DOI:10.1016/j.fuel.2018.09.146      [本文引用: 1]

LIU H Y, OLALERE R F, WANG C M, et al

Combustion characteristics and engine performance of 2-methylfuran compared to gasoline and ethanol in a direct injection spark ignition engine

[J]. Fuel, 2021, 299: 120825

DOI:10.1016/j.fuel.2021.120825      [本文引用: 1]

WANG C M, XU H M, DANIEL R, et al

Combustion characteristics and emissions of 2-methylfuran compared to 2, 5-dimethylfuran, gasoline and ethanol in a DISI engine

[J]. Fuel, 2013, 103: 200- 211

DOI:10.1016/j.fuel.2012.05.043      [本文引用: 1]

秦天. 基于双色法定容弹内柴油喷雾燃烧温度与碳烟场研究 [D]. 武汉: 华中科技大学, 2019.

[本文引用: 1]

QIN Tian. Study on temperature and soot field for diesel spray combustion in constant volume bomb based on two-color [D]. Wuhan: Huazhong University of Science and Technology, 2019.

[本文引用: 1]

BLIGNAUT C

Effects of the injection timing on spray and combustion characteristics in a spray-guided DISI engine under lean-stratified operation

[J]. Fuel, 2013, 107: 225- 235

DOI:10.1016/j.fuel.2013.01.019      [本文引用: 1]

LEE C F, PANG Y, WU H, et al

The optical investigation of hydrogen enrichment effects on combustion and soot emission characteristics of CNG/diesel dual-fuel engine

[J]. Fuel, 2020, 280: 118639

DOI:10.1016/j.fuel.2020.118639      [本文引用: 1]

田辛, 何邦全, 王建昕, 等

用双色法研究进气道喷射乙醇柴油引燃时的燃烧过程

[J]. 内燃机学报, 2004, 22 (1): 39- 44

[本文引用: 1]

TIAN Xin, HE Bang-quan, WANG Jian-xin, et al

Research on the combustion process of ethanol injected in the intake port ignited by diesel fuel by means of two-color method

[J]. Transactions of CSICE, 2004, 22 (1): 39- 44

[本文引用: 1]

PAYRI F, PASTOR J V, GARCIA J M, et al

Contribution to the application of two-colour imaging to diesel combustion

[J]. Measurement Science and Technology, 2007, 18 (8): 2579

DOI:10.1088/0957-0233/18/8/034      [本文引用: 1]

王丽雯, 王建昕, 何旭

双色法在内燃机燃烧诊断中的应用

[J]. 小型内燃机与摩托车, 2007, 36 (3): 26- 29

[本文引用: 1]

WANG Li-wen, WANG Jian-xin, HE Xu

Application of two-color method in combustion diagnosis of IC engine

[J]. Small Internal Combustion Engines and Motorcycle, 2007, 36 (3): 26- 29

[本文引用: 1]

何旭, 徐一凡, 王路, 等

柴油温度对燃烧火焰温度和碳烟生成的影响

[J]. 内燃机学报, 2021, 39 (2): 97- 105

[本文引用: 1]

HE Xu, XU Yi-fan, WANG Lu, et al

Influence of diesel temperature on combustion flame temperature and soot formation characteristics

[J]. Transactions of CSICE, 2021, 39 (2): 97- 105

[本文引用: 1]

马帅营. 汽油/柴油双燃料高预混合低温燃烧技术应用基础研究 [D]. 天津: 天津大学, 2013.

[本文引用: 1]

MA Shuai-ying. Applied background research on low temperature combustion technology of highly premixed charge combustion fuelled with gasoline/diesel dual-fuel [D]. Tianjin: Tianjin University, 2013.

[本文引用: 1]

ZHANG M, DERAFSHZAN S, RICHTER M, et al

Effects of different injection strategies on ignition and combustion characteristics in an optical PPC engine

[J]. Energy, 2020, 203: 117901

DOI:10.1016/j.energy.2020.117901      [本文引用: 1]

曹嘉伟, 何志霞, 玄铁民, 等

柴油燃烧火焰中碳烟生成的特性试验

[J]. 内燃机学报, 2017, 35 (6): 516- 522

[本文引用: 1]

CAO Jia-wei, HE Zhi-xia, XUAN Tie-min, et al

Experimental study of soot formation in the diesel combustion flame

[J]. Transactions of CSICE, 2017, 35 (6): 516- 522

[本文引用: 1]

/

〈 〉