分層充氣燃燒汽油直接噴射技術

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分層充氣燃燒汽油直接噴射技術

對火花點火發動機燃燒系統的設計分為進入進氣歧管的間接噴射系統和直接進入缸內噴射兩個部分。提出了光學檢測和指標測試，對快速壓縮機實現不同的空氣過量系數下燃燒過程分析。研究利用了高速攝像機進行發動機指示系統的測試。研究表明，使用的研究方法對診斷燃燒過程是可行的。采用光學濾波器觀測火焰的分布，能夠記錄測定一定溫度下的火焰圖像。分析發現，不同的直接噴射策略對火焰的發展及其速度的影響不同。

對低溫燃燒實現的可能性進行了分析，并通過控制噴油策略而得到了以下結論。①隨著燃料噴射壓力的增加，高溫區域在內部燃燒室發生的時間也增加，但基于缸內充氣壓力來確定的平均溫度值并不能提供詳細的信息。②燃料劑量分割壓力在20MPa時就可以降低燃燒時間，同時限制了高溫燃燒的壓力。③對高溫燃燒份額在30%時燃料劑量分為2部分，當達到35%時燃料將分為3部分。④均勻分層使用率是由噴射器在燃料噴射停留時間控制的，燃油劑量分為2部分時溫度達到最大值1127℃，將減少高溫燃燒時間；當燃油劑量分為3部分溫度達到1027～1527℃時，將產生平均瞬時溫度下的燃燒過程，這也印證了在整個低溫燃燒過程的可行性。⑤燃燒稀混合氣時，最大局部溫度下有沒有燃料劑量分割取決于噴油壓力。當噴油壓力從5MPa增加到20MPa時高溫燃燒面積減少；當噴油壓力高于20MPa時燃料劑量分割，這種情況下可以更有效地影響低溫燃燒并使其可行性提高。⑥當高溫燃燒達到整個燃燒過程的10%～15%且燃油噴射壓力值降低時，基于燃燒室內部壓力的最大平均溫度值在927℃的水平；⑦長時間低效率燃燒使得燃料霧化和隨后的燃料劑量重疊增加，在這種情況下，其溫度值高，低溫燃燒是無法實現的，這也與當時的平均溫度值有關。

刊名：Journal of Thermal Analysis and Calorimetry（英）

刊期：2014年第7期

作者：Ireneusz Pielecha

編譯：袁建昆