用于直喷汽油机多模式运行的新型喷射器



用于直喷汽油机多模式运行的新型喷射器

汽油直喷机通常在多种燃烧模式下运行。一般情况下，发动机在较高负荷下采用均匀混合燃烧，而在部分负荷和低负荷下采用分层混合燃烧。采用不同喷射参数和喷射策略，以及设计不同的气缸和活塞几何结构使车辆根据不同负荷和车速采用相应的燃烧模式。本文提出了一种新型喷射器（图1），其可以控制喷雾结构以实现发动机多种燃烧模式，从而适应不同的工作条件。对使用新型喷射器的汽油直喷机燃料混合物的形成过程进行仿真评估。研究具有空气导向燃烧系统的汽油直喷机的燃料-空气混合物的形成。

新型喷射器工作的基本原理是，转换两种不同喷射针使喷射器在不同燃烧模式下转换。对于新型喷射器，其多孔圆周喷射采用分布式喷雾模式使燃料混合更均匀。采用两种组合使喷射系统在3种不同模式下运行：①用于分层喷射模式的中央孔喷射；②用于稀薄均匀燃烧模式的6孔圆周喷射；③用于燃料富足均质燃烧模式的中央孔和圆周孔喷射。

该新型喷射器主要有以下优点。

（1）6个圆周孔打开的新型喷射器在燃烧起始时能够提供化学计量燃料以获得稀薄均匀燃烧模式。

（2）当只开启中心孔，该喷射器能将燃料与空气在火花塞附近以化学计量比进行混合，从而保证分层燃烧。中央孔开启时，火花塞2cm范围内接近化学计量燃烧的燃料质量百分比是12.1%；而6个圆周孔开启时，其燃料质量百分比为2.5%。相同位置时，新型喷射器中央孔开启时的空燃比为0.93。

图1　新型喷射器的横截面图

（3）当中央孔和6个圆周孔都开启时，该喷射器能够获得较高的化学计量燃烧量以获得燃料富足的均质燃烧模式，很适合汽油机在高负荷下运行。

同时，该新型喷射器能够改善不同运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

编译：赵唤