預燃室射流點火對汽油機性能影響研究

江梟梟，杜家坤，陳泓，李鈺懷，羅亨波，冶麟

（廣州汽車集團股份有限公司汽車工程研究院，廣州511434）

近年來，隨著對二氧化碳和污染物排放法規的日益嚴格，提高能源效率和控制污染物排放成為世界各國亟待解決的問題。為了提升發動機的熱效率，新型點火技術[1]，先進燃燒技術[2-3]以及替代燃料[4-5]已成為各國研究的焦點?；谥眹娛交鸹c火（DISI）發動機，增加壓縮比是提高熱效率、降低油耗最有效的手段之一，趙華等[6]研究表明，當壓縮比從10增至14時，比油耗減少可達10%。馬自達公司的創馳藍天發動機Skyactiv-G 系列[7]采用14壓縮比設計（北美市場的壓縮比為13），較上一代11.2壓縮比的發動機在NEDC循環下油耗改善15%。然而壓縮比的增加會相應的增加缸內壓縮終了的溫度和壓力，且火花塞式發動機火焰傳播速度有限，爆震傾向將明顯增大，一個直接的影響即造成點火時刻的推遲，進而造成燃燒的惡化，限制了壓縮比增加對DISI 汽油機中高負荷熱效率和油耗的改善效果。

基于Bychkov 等[8]提出的火焰經障礙物加速機理可以得出，一般來說經過障礙物前后火焰的速度會增加5～8倍，采用預燃室射流點火模式的發動機，預燃室內的混合氣燃燒后經被動預燃室的小孔傳播到主燃燒室時可形成高速射流火焰及強和熱的自由基射流，同時形成的射流火焰可作為分散式的能量源點燃主燃室內的混合氣，并有效提高湍流強度和燃燒速率[9-10]，有利于減緩爆震傾向，提升壓縮比。由于預燃室點火方式對缸內燃燒特性影響較大（火焰速度、燃燒速率、循環變化和爆震傾向等），成為了近年來國內外先進燃燒技術研究的焦點[11-13]?！?br>