冷怠速穩(wěn)定工況噴油策略和電熱塞溫度對(duì)低壓縮比高壓共軌柴油機(jī)的影響

冷怠速穩(wěn)定工況噴油策略和電熱塞溫度對(duì)低壓縮比高壓共軌柴油機(jī)的影響

主要研究了在冷怠速穩(wěn)定工況下預(yù)噴次數(shù)、預(yù)噴間隔和預(yù)噴量對(duì)平均有效指示壓力（IMEP）變化系數(shù)的影響，對(duì)噴油策略和電熱塞溫度的影響也進(jìn)行了相關(guān)的研究。

試驗(yàn)在單缸壓縮比為15.5:1的高壓共軌柴油機(jī)上進(jìn)行，該發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在配有電力測(cè)功機(jī)的試驗(yàn)臺(tái)架上，冷卻液在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)循環(huán)以強(qiáng)制冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)，出口處冷卻液溫度視為試驗(yàn)溫度指標(biāo)，每次試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)都由靜止起動(dòng)，電熱塞提前7.5s加熱并在試驗(yàn)過(guò)程中保持加熱狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)由電機(jī)帶動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)15個(gè)工作循環(huán)以達(dá)到工作轉(zhuǎn)速和軌壓，第16個(gè)工作循環(huán)開始噴油，噴油持續(xù)40個(gè)連續(xù)工作循環(huán)后停止，此刻標(biāo)志測(cè)試結(jié)束，電機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)2min使空氣充滿氣缸。

（1）對(duì)噴油時(shí)刻和噴油時(shí)間間隔的影響進(jìn)行分析。最佳噴油為上止點(diǎn)前10°～8°，二次噴射時(shí)有較高的IMEP，原因是二次噴射時(shí)有較高的燃燒效率，噴油時(shí)刻提前和預(yù)噴次數(shù)增加都對(duì)IMEP有不利影響，因?yàn)檩^早的燃油噴射使燃油在氣缸狀態(tài)較差時(shí)進(jìn)入，燃油得不到很好的利用。

（2）預(yù)噴次數(shù)和預(yù)噴量?jī)?yōu)化分析。在每循環(huán)供油量20mg、采用二次噴射且預(yù)噴量4mg時(shí)，IMEP系數(shù)（CoVIMEP）值達(dá)到最優(yōu)，再增加噴油次數(shù)或提高預(yù)噴量性能都不再改善。

（3）噴油策略和電熱塞溫度權(quán)衡分析。在給定的噴油策略和工作溫度下，提高電熱塞的工作溫度可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，3次預(yù)噴時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性有很大的提高，當(dāng)預(yù)噴次數(shù)提高到4次，穩(wěn)定性就會(huì)略低。因此，將最高電熱塞溫度和3次預(yù)噴結(jié)合，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)達(dá)到最佳穩(wěn)定性。

Michael McGhee et al.SAE 2012-01-1071.

編譯：韓曉梅