基于不同直噴策略提高均質(zhì)壓燃汽油機(jī)性能的試驗(yàn)研究

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基于不同直噴策略提高均質(zhì)壓燃汽油機(jī)性能的試驗(yàn)研究

對(duì)影響均質(zhì)壓燃汽油機(jī)燃燒和排放的主要因素進(jìn)行了研究，利用內(nèi)部廢氣循環(huán)（EGR）技術(shù)實(shí)現(xiàn)均質(zhì)壓燃（HCCI）。通過(guò)各種噴射策略，包括可變負(fù)氣門重疊（NVO）、壓縮行程下進(jìn)行的噴射，對(duì)可變進(jìn)氣壓力的熱釋放速率進(jìn)行控制。確保在排氣壓縮過(guò)程中只有一部分燃料被注入，使得在進(jìn)氣壓力升高的情況下發(fā)動(dòng)機(jī)能夠正常運(yùn)行。

可變進(jìn)氣壓力變化范圍在1個(gè)大氣壓和超出大氣壓大約0.15MPa之間（1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓約為0.1MPa）。在每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)中采用3個(gè)固定的噴油量，分別為13.3、18.0、22.8mg。對(duì)于每一個(gè)固定的噴油量，噴射次數(shù)高達(dá)4次。

本文將進(jìn)氣壓力提高到0.6MPa來(lái)改善發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣條件，使更多的燃料被輸送到氣缸內(nèi)，且在NVO期間能夠?qū)⑺械娜剂献⑷耄邳c(diǎn)燃前產(chǎn)生充分的預(yù)混合。發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷范圍受燃燒條件限制，而與進(jìn)氣不足無(wú)關(guān)。在壓縮過(guò)程中，混合氣在噴射過(guò)程中是分層噴射的，因此會(huì)延長(zhǎng)燃燒過(guò)程。或在發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷升高的條件下減小壓力升高速率來(lái)實(shí)現(xiàn)。燃油分層在進(jìn)氣壓力和近化學(xué)計(jì)量比條件下實(shí)現(xiàn)，在較高的進(jìn)氣壓力條件下即便是簡(jiǎn)單的混合，無(wú)論應(yīng)用哪一種噴射策略，燃燒的持續(xù)時(shí)間都是一樣的。此外，對(duì)于所有的噴射策略，在較高進(jìn)氣壓力條件下，燃燒持續(xù)時(shí)間縮短將會(huì)導(dǎo)致注入的燃料增加。

綜上所述，在NVO下，通過(guò)EGR釋放熱量來(lái)補(bǔ)償溫度下降，從而保證壓縮行程前壓縮溫度足夠高，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)點(diǎn)火。提高進(jìn)氣壓力能夠增加NVO熱釋放，使自動(dòng)點(diǎn)火更加容易。此外，進(jìn)氣壓力的提高可縮短燃燒時(shí)間。通過(guò)多點(diǎn)噴射實(shí)現(xiàn)燃油分層，以及在壓縮行程中噴射一定量的燃油，從而降低熱釋放速率。

刊名：Experimental Thermal and Fluid Science（英）

刊期：2015年第62期

作者：Jacek Hunicz et al

編譯：王瑩