用于直噴汽油機多模式運行的新型噴射器

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用于直噴汽油機多模式運行的新型噴射器

汽油直噴機通常在多種燃燒模式下運行。一般情況下，發動機在較高負荷下采用均勻混合燃燒，而在部分負荷和低負荷下采用分層混合燃燒。采用不同噴射參數和噴射策略，以及設計不同的氣缸和活塞幾何結構使車輛根據不同負荷和車速采用相應的燃燒模式。本文提出了一種新型噴射器（圖1），其可以控制噴霧結構以實現發動機多種燃燒模式，從而適應不同的工作條件。對使用新型噴射器的汽油直噴機燃料混合物的形成過程進行仿真評估。研究具有空氣導向燃燒系統的汽油直噴機的燃料-空氣混合物的形成。

新型噴射器工作的基本原理是，轉換兩種不同噴射針使噴射器在不同燃燒模式下轉換。對于新型噴射器，其多孔圓周噴射采用分布式噴霧模式使燃料混合更均勻。采用兩種組合使噴射系統在3種不同模式下運行：①用于分層噴射模式的中央孔噴射；②用于稀薄均勻燃燒模式的6孔圓周噴射；③用于燃料富足均質燃燒模式的中央孔和圓周孔噴射。

該新型噴射器主要有以下優點。

（1）6個圓周孔打開的新型噴射器在燃燒起始時能夠提供化學計量燃料以獲得稀薄均勻燃燒模式。

（2）當只開啟中心孔，該噴射器能將燃料與空氣在火花塞附近以化學計量比進行混合，從而保證分層燃燒。中央孔開啟時，火花塞2cm范圍內接近化學計量燃燒的燃料質量百分比是12.1%；而6個圓周孔開啟時，其燃料質量百分比為2.5%。相同位置時，新型噴射器中央孔開啟時的空燃比為0.93。

圖1　新型噴射器的橫截面圖

（3）當中央孔和6個圓周孔都開啟時，該噴射器能夠獲得較高的化學計量燃燒量以獲得燃料富足的均質燃燒模式，很適合汽油機在高負荷下運行。

同時，該新型噴射器能夠改善不同運行模式下混合物的形成。

刊名：International J of Engine Research（英）

刊期：2014年第15期

作者：B Mandumpala Devassy et al

編譯：趙喚