基于不同直喷策略提高均质压燃汽油机性能的试验研究



基于不同直喷策略提高均质压燃汽油机性能的试验研究

对影响均质压燃汽油机燃烧和排放的主要因素进行了研究，利用内部废气循环（EGR）技术实现均质压燃（HCCI）。通过各种喷射策略，包括可变负气门重叠（NVO）、压缩行程下进行的喷射，对可变进气压力的热释放速率进行控制。确保在排气压缩过程中只有一部分燃料被注入，使得在进气压力升高的情况下发动机能够正常运行。

可变进气压力变化范围在1个大气压和超出大气压大约0.15MPa之间（1个标准大气压约为0.1MPa）。在每个发动机循环中采用3个固定的喷油量，分别为13.3、18.0、22.8mg。对于每一个固定的喷油量，喷射次数高达4次。

本文将进气压力提高到0.6MPa来改善发动机的进气条件，使更多的燃料被输送到气缸内，且在NVO期间能够将所有的燃料注入，在点燃前产生充分的预混合。发动机的负荷范围受燃烧条件限制，而与进气不足无关。在压缩过程中，混合气在喷射过程中是分层喷射的，因此会延长燃烧过程。或在发动机负荷升高的条件下减小压力升高速率来实现。燃油分层在进气压力和近化学计量比条件下实现，在较高的进气压力条件下即便是简单的混合，无论应用哪一种喷射策略，燃烧的持续时间都是一样的。此外，对于所有的喷射策略，在较高进气压力条件下，燃烧持续时间缩短将会导致注入的燃料增加。

综上所述，在NVO下，通过EGR释放热量来补偿温度下降，从而保证压缩行程前压缩温度足够高，从而实现自动点火。提高进气压力能够增加NVO热释放，使自动点火更加容易。此外，进气压力的提高可缩短燃烧时间。通过多点喷射实现燃油分层，以及在压缩行程中喷射一定量的燃油，从而降低热释放速率。

刊名：Experimental Thermal and Fluid Science（英）

刊期：2015年第62期

作者：Jacek Hunicz et al

编译：王莹