火花點火和多點噴射對輕載車輛燃料預混合的影響

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火花點火和多點噴射對輕載車輛燃料預混合的影響

基于高度預混燃燒概念的幾項研究如均質壓燃（HCCI）等已被證實是降低柴油機廢氣（NOx和煙塵）排放的有效措施。HCCI的主要缺點是適用的負荷范圍小，主要是受低負荷、低車速下誤點火的約束或高負荷、高車速下硬件設施的限制，以及燃燒控制的限制。目前正研究相關技術以克服這些缺點，但柴油燃料的劇烈化學反應特性仍是燃燒控制的主要因素。

研究人員嘗試將目標轉移到具有不同反應的燃料。汽油部分預混合（PPC）在降低排放的同時能夠提高燃燒效率，但在低負荷條件下，汽油燃燒的可控性和穩定性方面的問題仍需解決。之前的研究結果表明，多點噴射策略可用于增強汽油燃燒的穩定性。但當汽油辛烷值超過90，發動機平均有效壓力高于500kPa時，PPC燃燒又受限于發動機負荷。

目前，工作的主要目的是用高辛烷值汽油在低負荷PPC范圍內采用火花塞點火和多點噴射技術相結合評估發動機性能和排放。研究過程中使用高壓縮比的壓燃單缸發動機。使用98號汽油并采用共軌噴射系統以確保較高的噴射壓力。對缸內壓力信號進行分析導出相應的參數，并通過開發的一維內部噴霧模型對羥基自由基和自然亮度影像以及空氣/燃料混合過程進行詳細分析。這兩種分析方法結果表明，火花點火可用于提高低負荷時汽油PPC燃燒過程在時間和空間上的控制；顯著增加循環重復性以及降低敲缸水平。此外，火花塞點火和多點噴射相結合能顯著提高燃燒效率，由單點噴射的88%提高到93%，約為平均指示壓力的18%。

Jesus Benajes et al. SAE 2014-01-2669 .

編譯：趙喚