直噴汽油機部分負荷條件下為提高燃燒穩(wěn)定性的多點噴射策略

直噴汽油機部分負荷條件下為提高燃燒穩(wěn)定性的多點噴射策略

對于發(fā)動機的部分負荷運行條件，燃油多點噴射相比單點噴射能顯著提高燃燒穩(wěn)定性、排放品質(zhì)和降低燃油消耗。本研究應(yīng)用外置式壓電驅(qū)動噴油器，設(shè)計最多可至5點的燃油噴射策略開展試驗，進而分析評價控制策略與燃燒穩(wěn)定性的關(guān)系。

試驗發(fā)動機為單缸直噴發(fā)動機，設(shè)置橫向定位火花塞和燃油噴射器。火花塞與噴射器的位置如圖1所示。

試驗記錄數(shù)據(jù)有：發(fā)動機轉(zhuǎn)速、噴油提前角、油量、進氣門開啟時間、排氣門開啟時間、節(jié)氣門開度、進氣門升程、排氣門升程、廢氣再循環(huán)、點火能量、點火次數(shù)、噴射次數(shù)。

試驗設(shè)計的變量包括：發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機負荷、廢氣再循環(huán)、首次噴射時間、噴射次數(shù)、每次噴射比例。

試驗發(fā)動機轉(zhuǎn)速1500～3000r/min，燃油噴射次數(shù)為1～5次，噴射時間0.3～1.16ms。試驗過程中，廢氣再循環(huán)值在0～35%之間變動，節(jié)氣門開度保持一個大開度狀態(tài)。

完成試驗與試驗數(shù)據(jù)采集后，主要進行了如下數(shù)據(jù)分析：最佳燃油經(jīng)濟性分析、目標NOx分析、燃燒穩(wěn)定性與噴射次數(shù)分析等。

試驗結(jié)果顯示，較低的缸內(nèi)壓力峰值和缸內(nèi)溫度峰值會顯著減少NOx排放；相比單次噴射，為了保證燃燒穩(wěn)定性，點火角度應(yīng)該增大。研究更進一步揭示出以下2點設(shè)想：為了更好地改善燃油經(jīng)濟性，可以將發(fā)動機小型化，引進更高的噴射壓力。

Lars Schmidt et al.SAE 2011-01-1228.

編譯：郭章勇