喷雾引导型缸内直喷汽油机燃油多点喷射策略的分层燃烧特性研究

喷雾引导型缸内直喷汽油机燃油多点喷射策略的分层燃烧特性研究

试验在缸内直喷单缸汽油机上进行，用以研究多点喷射策略在分层燃烧特性上的影响。试验发动机在设定转速、燃油喷射量的条件下开展，从单点喷射至多点喷射分别进行测试，多次喷射喷油量等份，分析HC、CO、NOx的排放情况，并就试验现象进行了分析。

试验在缸内直喷单缸汽油机上进行，燃油由可控燃油喷射器喷入缸体，由压电式传感器测量缸内压力，用以分析燃烧和排放特性。发动机转速设定为恒定值，可编程燃油喷射器能精确地控制喷射压力、喷油量、喷油正时。每100次的发动机循环，缸内压力取平均值用来估计释放的热量和平均指示压力。

排放的相关测试由废气分析仪进行分析（HORIBA MEXA 1500D）,主要的测量值包括CO、NOx和HC的排量。烟雾颗粒分析仪（AVL,415S）用来测量碳颗粒的数量。

试验中，发动机转速控制在1200r/min，排气温度设定在80℃，试验中并未引进废气再循环。燃油喷射量每循环为11mg，二次喷射比例为1∶1，三次喷射比例为1∶1∶1，多次喷射之间的延时为200μs。

本研究共得出以下几点结论：

（1）二次喷射工况，最大平均指示压力增加，原因是燃烧效率提高。

（2）二次喷射工况，峰值热释放率增加，燃烧时间变短，燃烧相位发生提前。

（3）HC排放量在二次喷射工况中明显下降，但是由于燃烧效率提升导致燃烧温度提高，NOx排放量增加。

（4）三次喷射工况，燃烧效率降低，可燃时间窗变小。可能的原因是，分层可燃混合气位于火花塞上方导致了喷雾渗透时间变短。

Heechang Oh et al.SAE 2011-24-0059.

编译：郭章勇