多喷油参数协同控制对煤油发动机性能影响试验

摘要：

针对航空煤油发动机在中低负荷工况动力特性差以及燃烧稳定性差难以满足起飞要求这两个突出问题,以自主研发的低压空气辅助直喷航空煤油发动机及其试验系统为平台,采用试验设计(design of experiment,DOE)方法,对喷气脉宽、喷气压力、油气间隔、二次喷射等多个喷油控制参数进行了主效应及交互作用分析,并根据主效应及交互作用顺序进行了多喷油参数协同控制,开展了对航空煤油发动机动力性及燃烧特性影响的试验探究.结果表明:随着喷气脉宽增加,燃烧速度逐渐加快,排温持续下降,动力性及燃烧稳定性逐渐提升.喷气压力与喷气脉宽协同控制能够有效提升发动机整体性能,在喷气压力550 kPa、喷气脉宽5 ms时,平均有效压力(indicated mean effective pressure,IMEP)达到当前最大值529 kPa,燃烧质量最佳.随着油气间隔逐渐增大,各喷气压力条件下发动机动力性及燃烧稳定性均呈先提升后减小趋势,油气间隔与喷气压力协同控制能够在最佳喷气脉宽条件下进一步提升发动机整体性能,且存在最佳油气间隔为1.5 ms.在最佳油气间隔与喷气脉宽条件下,二次喷射与喷气压力协同控制能够进一步使发动机动力特性最大提升11.3％、燃烧稳定性最大增强23％,排温降至最低702℃,使航空煤油发动机动力特性以及燃烧稳定性得到有效提升.

关键词：航空煤油发动机、空气辅助喷射、试验设计、喷油参数、协同控制、动力及燃烧特性

所属期刊栏目：54

分类号：TK461(内燃机)

资助基金：国家自然科学基金51476112

在线出版日期：2021-06-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：962-970