柴油引燃天然气发动机诱导火焰射流燃烧模式分析

沈照杰; 赵华; 王彦岩; 纪兆圻; 马琮淦; 康玉霞

doi:10.19471/j.cnki.1673-6397.2025.03.005

内燃机与动力装置 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (03) : 35 -42. DOI: 10.19471/j.cnki.1673-6397.2025.03.005

柴油引燃天然气发动机诱导火焰射流燃烧模式分析

沈照杰, 赵华, 王彦岩, 纪兆圻, 马琮淦, 康玉霞

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摘要

为提高天然气燃烧速率，突破天然气发动机在低负荷工况下碳氢排放高、燃烧效率低，以及高负荷工况下爆震倾向显著等技术瓶颈，系统研究柴油引燃天然气发动机的引燃优化与火焰传播增强技术进展。厘清缸内预混天然气燃烧加速机制的关键科学问题，重点解析引燃柴油喷射调控、缸内火焰传播强化和诱导火焰射流三种燃烧组织模式。分析表明：提高引燃效率、加快火焰传播速度、维持火焰传播稳定及缩短火焰传播距离是解决天然气燃烧速率低的主要技术思路；诱导火焰射流燃烧方式结合柴油多点引燃和预燃室火焰射流，通过节流环设计使引燃火焰向余隙区高速射流，可以缩小缸内各区域燃烧始点、持续期及火焰传播距离差异，加快天然气火焰传播速度，是实现缸内天然气快速燃烧的潜在技术路径；节流环结构还有很大优化空间，应开展相关基础研究以推进该技术的发展和应用。