DISI汽油机燃油喷雾特性对颗粒物排放的影响

DISI汽油机燃油喷雾特性对颗粒物排放的影响

研究了汽油直喷火花点火（DISI）汽油机中燃油输送系统对颗粒物（PM）排放的影响。在两种不同的发动机转速下，利用6个不同的喷射器（每个喷射器具有3个喷射角度，2个燃油流速）改变燃油喷射角度和燃油流速研究其对PM排放的影响。由于发动机在完全预热的条件下，PM的排放量显著降低，因此选取发动机冷却液和润滑油温度在50℃下进行测试。试验结果显示，PM的形成、氧化与发动机工作参数（决定使PM排放量最低的最佳喷雾特性）之间有错综复杂的关系。

（1）对于早期喷射正时，较大的喷雾角度和较低的燃油流速降低了总的PM排放量。此时，PM主要是由活塞表面的燃油冲击产生的。在混合燃油撞击活塞表面之前，较大的喷雾角度延长了燃油蒸发的时间和穿透长度。当活塞靠近喷射器尖端时，较低的燃油流速延长了喷射持续时间，并减少了燃油的喷射量。

（2）对于延迟喷射正时，较大的喷雾角度和较低的燃油流速增加了总的PM排放量。此时，PM的产生主要是因为喷雾角度较大影响混合燃油的制备和气缸套的润湿。而较高的燃油流速改善了混合燃料的制备，减少了燃油的穿透长度，从而提高了混合燃油的自燃速率，降低了PM的排放。

（3）在较高发动机转速下，对于早期喷射正时，所有喷油器总PM排放量显著降低，且在较大喷雾角度下未观察到显著的混合燃油撞击活塞表面的现象。

（4）在较高发动机转速下，对于延迟喷射正时，所有喷油器总PM排放量显著增加。这是因为在较高发动机转速下，燃油喷射量增加，且混合燃油的制备时间降低。

（5）在早期喷射正时，活塞表面出现燃油冲击，之后燃料进行热解和扩散燃烧，这导致粒径≥50nm的PM出现峰值。后期燃油喷射期间，气缸套上的燃油冲击和延迟喷射正时时混合燃油的制备较差，导致未燃烧烃的冷凝促进粒径在10～15nm的PM产生。

刊名：JournalofAerosol Science（英）

刊期：2016年第102期

作者：Mohammadreza AnbariAttaretal

编译：赵唤