基于紫外-可见数字化成像技术的直喷式汽油机多次燃油喷射研究



基于紫外-可见数字化成像技术的直喷式汽油机多次燃油喷射研究

为了满足严格的污染物排放限制和提高能源转换效率需求，汽油机缸内直喷技术得到了更加广泛的应用。通过改变发动机喷油方式，提高了能力转化效率的灵活性，但在颗粒物的排放方面将面临挑战。因此，需要研究喷油的控制策略来获得发动机的最佳性能和减少排放对环境的影响。研究试验采用一个单一的缸内直喷发动机，以商用汽油作为燃料，并在稀薄燃烧条件下进行。在该气缸内配有商用涡轮增压装置和壁面导向燃油喷射装置。

试验以固定的发动机转速和喷射压力进行，通过改变喷油时间和喷射次数来研究对汽油机燃烧和排放的影响。数字成像技术是通过熔融容口实现的。从点火到燃烧后期，采用-可见数字化成像技术，通过石英窗口对燃烧过程进行跟踪，以获得与热力学分析和废气排放测量相关的光学数据。

试验结果表明，对于固定的喷油量，多次喷射相比于单次喷射，不仅改善了燃油和空气的混合情况，而且提高了燃烧效率和稳定性，HC和NOx排放量也明显减少，达到了可接受的范围。试验结果是以曲轴转角相对应气缸压力，并对燃料燃烧的紫外-可见数字化图像进行后处理，得到每一次试验的热释放速率、质量燃烧率、指示平均有效压力、排放因子和排放量。通过多次试验，多次喷射策略表现出良好的可重复性，燃烧过程和每一个发动机循环的工作输出更加稳定。单次喷射策略相比于多次喷射策略，火焰波动更高和火焰增长较慢。

刊名：Hermal Science: Year（英）

刊期：2015年第19期

作者：Simona Silvia Merola et al

编译：王莹