分层充气燃烧汽油直接喷射技术



分层充气燃烧汽油直接喷射技术

对火花点火发动机燃烧系统的设计分为进入进气歧管的间接喷射系统和直接进入缸内喷射两个部分。提出了光学检测和指标测试，对快速压缩机实现不同的空气过量系数下燃烧过程分析。研究利用了高速摄像机进行发动机指示系统的测试。研究表明，使用的研究方法对诊断燃烧过程是可行的。采用光学滤波器观测火焰的分布，能够记录测定一定温度下的火焰图像。分析发现，不同的直接喷射策略对火焰的发展及其速度的影响不同。

对低温燃烧实现的可能性进行了分析，并通过控制喷油策略而得到了以下结论。①随着燃料喷射压力的增加，高温区域在内部燃烧室发生的时间也增加，但基于缸内充气压力来确定的平均温度值并不能提供详细的信息。②燃料剂量分割压力在20MPa时就可以降低燃烧时间，同时限制了高温燃烧的压力。③对高温燃烧份额在30%时燃料剂量分为2部分，当达到35%时燃料将分为3部分。④均匀分层使用率是由喷射器在燃料喷射停留时间控制的，燃油剂量分为2部分时温度达到最大值1127℃，将减少高温燃烧时间；当燃油剂量分为3部分温度达到1027～1527℃时，将产生平均瞬时温度下的燃烧过程，这也印证了在整个低温燃烧过程的可行性。⑤燃烧稀混合气时，最大局部温度下有没有燃料剂量分割取决于喷油压力。当喷油压力从5MPa增加到20MPa时高温燃烧面积减少；当喷油压力高于20MPa时燃料剂量分割，这种情况下可以更有效地影响低温燃烧并使其可行性提高。⑥当高温燃烧达到整个燃烧过程的10%～15%且燃油喷射压力值降低时，基于燃烧室内部压力的最大平均温度值在927℃的水平；⑦长时间低效率燃烧使得燃料雾化和随后的燃料剂量重叠增加，在这种情况下，其温度值高，低温燃烧是无法实现的，这也与当时的平均温度值有关。

刊名：Journal of Thermal Analysis and Calorimetry（英）

刊期：2014年第7期

作者：Ireneusz Pielecha

编译：袁建昆