GDI汽油機多孔噴油器

GDI汽油機多孔噴油器

汽油缸內直噴（GDI）技術能夠有效改善汽油機的缸內燃燒過程，從而降低汽油機排放，使其滿足嚴格的排放法規要求。近些年，開始對GDI汽油機噴油器進行優化，以在燃燒室內形成具有高湍流特征的可燃混合氣，進一步改善汽油和空氣的混合過程。近年出現的多孔噴油器引起了眾多研究人員的關注，將其進行廣泛應用前，還需要研究多孔噴油器對缸內汽油噴霧與空氣混合產生的影響。

通過試驗進行分析時，采用德國大眾汽車集團子品牌奧迪EA888Gen2汽車上使用的GDI汽油機。試驗前，將測試GDI汽油機的活塞和氣缸蓋替換成石英玻璃活塞和氣缸蓋，以便于實現對缸內汽油和空氣混合過程的可視化。采用日本日立集團（Hitachi）開發的串聯進排氣門升程控制系統對GDI汽油機進排氣門進行控制，實現氣門升程的連續調節。基于dSPACE快速原型系統開發GDI汽油機的電子控制單元，實現多種不同運行負荷的調節。利用數據采集單元記錄不同運行負荷下的缸內溫度、缸內平均有效壓力和汽油消耗。此外，采用反饋控制器基于測量的缸內平均有效壓力對進氣壓力進行調節，并計算GDI汽油機的熱釋放率和總熱釋放率。采用粒子圖像測速（PIV）方法對缸內燃燒過程的火焰傳播特性進行分析，并利用商業化軟件Davis7對PIV數據進行分析。分析結果顯示，采用多孔噴油器的GDI汽油機，其噴油定時對燃燒持續時間具有重要影響，可實現缸內快速燃燒，有助于減少汽油消耗，且噴油正時對缸內可燃混合氣滾流運動和湍流動能具有顯著影響。延遲噴油正時能夠平衡噴射壓力增加導致的顆粒物排放增加。

Johann Peer et al. SAE 2016-01-9046.

編譯：李臣