噴霧引導型缸內直噴汽油機燃油多點噴射策略的分層燃燒特性研究

噴霧引導型缸內直噴汽油機燃油多點噴射策略的分層燃燒特性研究

試驗在缸內直噴單缸汽油機上進行，用以研究多點噴射策略在分層燃燒特性上的影響。試驗發動機在設定轉速、燃油噴射量的條件下開展，從單點噴射至多點噴射分別進行測試，多次噴射噴油量等份，分析HC、CO、NOx的排放情況，并就試驗現象進行了分析。

試驗在缸內直噴單缸汽油機上進行，燃油由可控燃油噴射器噴入缸體，由壓電式傳感器測量缸內壓力，用以分析燃燒和排放特性。發動機轉速設定為恒定值，可編程燃油噴射器能精確地控制噴射壓力、噴油量、噴油正時。每100次的發動機循環，缸內壓力取平均值用來估計釋放的熱量和平均指示壓力。

排放的相關測試由廢氣分析儀進行分析（HORIBA MEXA 1500D）,主要的測量值包括CO、NOx和HC的排量。煙霧顆粒分析儀（AVL,415S）用來測量碳顆粒的數量。

試驗中，發動機轉速控制在1200r/min，排氣溫度設定在80℃，試驗中并未引進廢氣再循環。燃油噴射量每循環為11mg，二次噴射比例為1∶1，三次噴射比例為1∶1∶1，多次噴射之間的延時為200μs。

本研究共得出以下幾點結論：

（1）二次噴射工況，最大平均指示壓力增加，原因是燃燒效率提高。

（2）二次噴射工況，峰值熱釋放率增加，燃燒時間變短，燃燒相位發生提前。

（3）HC排放量在二次噴射工況中明顯下降，但是由于燃燒效率提升導致燃燒溫度提高，NOx排放量增加。

（4）三次噴射工況，燃燒效率降低，可燃時間窗變小。可能的原因是，分層可燃混合氣位于火花塞上方導致了噴霧滲透時間變短。

Heechang Oh et al.SAE 2011-24-0059.

編譯：郭章勇