基于噴油正時和油壓的CI發動機低負荷極限研究

?

基于噴油正時和油壓的CI發動機低負荷極限研究

研究了一些用于提升壓燃（CI）發動機預混合和低溫度燃燒（LTC）性能的運行策略，目的是為了在保持發動機效率的同時減少NOx和PM排放。這些策略包括HCCI（均質充量壓燃）、預混合壓燃和可控自動點火。預混合LTC是典型的受高負荷燃燒爆震限制的，然而傳統的汽油LTC受低負荷熄火限制。預混合LTC非常有發展前景，因為其可實現發動機的高效運轉。然而，柴油預混合燃燒受限于燃燒定相和能量密度低等。汽油LTC容易導致點火失效，尤其是當使用相應較低反應性汽油混合物的情況。因此，選擇適當的燃油和噴射策略對于解決自動點火穩定性是必要的。

前期的研究表明了汽油壓縮點火的能力，在使用汽油抗爆指數（AKI）為87時，多缸柴油機平均有效制動壓力高達1.95MPa。目前，使用相同的發動機硬件配置和87 AKI燃油（平均有效制動壓力高達1.95MPa時的燃油）來研究發動機的低負荷極限。對單點噴射（最小注油方式）噴射時機和噴射壓力的研究得出，87 AKI測試燃油可以在平均有效制動壓力為0.15MPa、注射時間角為-30°時穩定燃燒條件下使用，而沒有使用進氣加熱或者冷卻循環廢氣。在87 AKI測試燃油中加入0.4%的硝酸異辛酯增強反應性，測試其在保持相同物理混合性能的基礎上對最低負荷可實現性和噴油正時的影響。

試驗結果顯示，添加0.4%的硝酸異辛酯使平均有效制動壓力減小0.13MPa，推遲了上止點后-24°的噴油正時，同時也討論了其對最低負荷水平、噴油正時、噴油壓力和自動點火燃油反應性、燃燒階段、具體燃料消耗的影響。

Kolodziej C P et al. SAE 2014-01-1302.

編譯：成旺龍