1、柴油機(jī)低溫燃燒（LTC）可以同時(shí)降低NOx和碳煙（SOOT）排放，并實(shí)現(xiàn)高熱效率，近年來(lái)受到國(guó)內(nèi)外研究者的高度重視，成為內(nèi)燃機(jī)燃燒理論研究的熱點(diǎn)課題。在LTC燃燒過(guò)程中，燃燒化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)起重要作用，認(rèn)識(shí)其動(dòng)力學(xué)機(jī)理是揭示低溫燃燒機(jī)理的基礎(chǔ)。
　　柴油組分復(fù)雜，已有研究表明，傳統(tǒng)采用正庚烷機(jī)理代替柴油在高比例廢氣再循環(huán)（EGR）LTC燃燒模擬中誤差較大。本文首先在課題組前期工作基礎(chǔ)上，對(duì)柴油燃料替代混合物（Surrogate）進(jìn)行

2、了研究。針對(duì)柴油的實(shí)際組分，選取了正庚烷、甲苯、環(huán)己烷作為柴油的三組分替代混合物。正庚烷和甲苯機(jī)理以課題組前期工作為基礎(chǔ)，并進(jìn)行了修正。環(huán)己烷機(jī)理利用直接關(guān)系圖法（DRG）進(jìn)行第一步簡(jiǎn)化，得到半詳細(xì)機(jī)理，再綜合利用敏感性分析法（SA）和反應(yīng)速率分析法（ROP），針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)燃燒邊界條件提出了環(huán)己烷的簡(jiǎn)化機(jī)理。在上述基礎(chǔ)上，提出了柴油替代混合物正庚烷-甲苯-環(huán)己烷三組分簡(jiǎn)化動(dòng)力學(xué)機(jī)理，包含103種組分和200個(gè)反應(yīng)。對(duì)燃燒滯燃期和重要組

3、分濃度進(jìn)行的驗(yàn)證表明，其計(jì)算結(jié)果與激波管、射流攪拌反應(yīng)器等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及詳細(xì)機(jī)理均能較好吻合。進(jìn)一步的研究結(jié)果表明，除傳統(tǒng)C2+C4以及C3+C3生成苯環(huán)的反應(yīng)外，環(huán)己烷通過(guò)連續(xù)脫氫反應(yīng)生成苯環(huán)是另一重要途徑。采用80％正庚烷+10%甲苯+10%環(huán)己烷(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的多組分替代混合物，可以較好模擬柴油低溫燃燒反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過(guò)程。
　　另一方面，丁醇是新一代生物質(zhì)含氧燃料，并有四種同分異構(gòu)體，柴油與丁醇摻混可顯著改善LTC的性能，為了將來(lái)研

4、究柴油丁醇混合燃料及丁醇同分異構(gòu)體影響，本文還對(duì)丁醇四種同分異構(gòu)體的化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)機(jī)理進(jìn)行了研究。構(gòu)建了丁醇四種同分異構(gòu)體的統(tǒng)一簡(jiǎn)化機(jī)理，包含85種組分和222個(gè)反應(yīng)。對(duì)四種同分異構(gòu)體的燃燒滯燃期進(jìn)行了驗(yàn)證，計(jì)算結(jié)果與詳細(xì)機(jī)理及實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。分析發(fā)現(xiàn)，丁醇四種同分異構(gòu)體均含兩條基本反應(yīng)路徑：低溫時(shí)，主要發(fā)生脫氫反應(yīng)，脫氫最易發(fā)生在C-H鍵能最弱處，且羥基的存在使其后續(xù)產(chǎn)物及反應(yīng)路徑與直鏈烷烴有顯著不同，除正丁醇外，其余三種同分異構(gòu)體