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不同燃料及不同進氣溫度下對均
質壓縮點火(HCCI)引擎之影響
指導教授:張崴縉 教授
報告者:康仲儒
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目錄
1.研究目的與動機
2.實驗設備
3.實驗結果
4.結論
2
研究目的與動機
空氣是人類生活中不可或缺的要素，空氣汙染嚴重會造成
身體的危害。隨著工業蓬勃發展，交通工具使用量大增，火力發
電廠和工廠所造成的廢氣汙染使得近年來空氣品質越來越差，然
而乾淨的空氣品質是人類生活的基本要件，也是確保健康的要素
之一。由於汽機車數量持續增加，因此車輛廢氣所帶來的空氣污
染問題，亟需解決。
1.缸內直噴
2.渦輪增壓
3.改變壓縮比 4.改變引擎燃燒模式
5.油電車
3
HCCI
均質混合壓縮點火 (Homogenous Charge Compression Ignition)
1.熱效率高，40~45%
2.降低NOx、PM
3.燃料選擇多
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引擎規格與燃料特性
引擎型號
YAMAHA XC-125M
引擎形式
氣冷四行程SOHC 2汽門
總排氣量
196.42 c.c
內徑x行程
61x63 mm
壓縮比
16.8:1
連桿長度
98 mm
餘隙容積
12.4 cm3
進氣閥門頭直徑
24 mm
進氣閥門頭直徑
21 mm
進汽門間隙
1.0 mm
排氣門間隙
1.5 mm
5
燃料特性
特性
九八無鉛汽油
乙醇
分子量
111
46
HHV(kJ/kg)
47300
29710
LHV((kJ/kg))
44800
26950
密度
0.7573@15℃
0.789
化學計量(𝐴𝐹)2
14.6
9.0
RON
98
107
MON
86
89
自燃溫度
280℃~456℃
363℃
沸點/沸點溫度
30℃~210℃
78.4℃
閃火點
-43℃~-38℃
13℃
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不同燃料特性
7
實驗設備
8
實驗架構圖
電腦
資料擷
取系統
噴油嘴與
控制器
編碼器
啟動馬達
離合器
壓
力
感
知
器
HCCI引擎
進氣溫度
感知器
進氣口
空氣燃料混合筒
空氣加熱器
EGR 閥門
排氣溫度
感知器
排氣口
廢氣分析儀
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實驗參數
參數
操作參數
引擎轉速(rpm)
1500rpm
進氣溫度(℃)
80、100、120、140、160、180
空燃比(𝜆)
2.5、3.0
噴油時間(deg bTDC)
10
燃料比
E3、E10、E20、E30、E100
10
80
70
60
-110
-90
-70
-50
-30
-10
10
30
50
70
90
110
130
150
170
190
210
230
250
270
290
310
330
350
370
390
410
430
450
470
490
510
530
550
570
590
610
630
650
670
690
710
730
750
770
Pressure (bar)
實驗結果
不同溫度缸內壓力變化
90
76
70
64
50
40
30
20
10
0
Crank Angle (deg)
180度
160度
140度
120度
100度
80度
11
-110
-91
-72
-53
-34
-15
4
24
43
62
81
101
120
140
159
174
189
204
221
238
255
273
290
307
325
342
361
379
397
415
434
453
471
490
509
528
546
565
584
603
CO(%)
廢氣排放-CO
0.12
0.10
0.08
0.06
0.04
0.02
0.00
Crank Angle (deg)
180
160
140
120
100
80
12
-110
-92
-75
-57
-40
-22
-5
13
31
48
66
84
102
119
137
155
170
184
198
213
228
244
260
275
291
307
323
339
356
373
390
406
424
441
458
475
492
509
527
544
562
579
596
NO(ppm)
廢氣排放-NO
60
50
40
30
20
10
0
Crank Angle (deg)
180
160
140
120
100
80
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結論
經實驗結果分析汽油引擎在HCCI的高壓縮壓力下使用不同進氣溫度使均質燃燒的模式下能
夠降低引擎廢氣排放及影響燃燒特性，並歸納以下結論:
1.乙醇具有高辛烷值，在高溫高壓的情況下能夠降低爆震發生。
2. 較高的進氣溫度缸內壓力越高，溫度越低會產生點火延遲的現象。
3.進氣溫度的不同影響CO排放濃度較小，但在NO的排放，越高的進氣溫度會使NO增加
4.進氣溫度在140℃ 有比較好的廢氣排放
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Thanks for your attention!
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