基于均质充量压燃理论的微动力装置的研究

基于均质充量压燃(HCCI)燃烧理论关于该燃烧方式多点、瞬间着火，几乎不存在火焰传播的特性，结合自由活塞式发动机具有可变压缩比的燃烧特点，提出开展基于HCCI燃烧方式的微型自由活塞式发动机的研究，有望突破微尺度条件对燃烧的限制瓶颈。通过理论和实验上的探索，揭示微燃烧室内HCCI燃烧过程中混合气着火、燃烧机理，探讨微HCCI稀薄燃烧的限制因素与着火界限，以及采用催化剂促进燃烧反应的影响。同时探讨HCCI燃烧方式下微型自由活塞发动机活塞的运动特性，以及微尺度下自由活塞与燃烧壁间混合气泄漏对微动力性能的影响。在此基础上，提出微燃烧系统的设计方案，研制成功微型自由活塞式发动机，这将对现代微机电系统产业以及以微电子、信息和生物技术为支柱的产业产生巨大影响。