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基于不同直噴策略提高均質(zhì)壓燃汽油機(jī)性能的試驗研究

對影響均質(zhì)壓燃汽油機(jī)燃燒和排放的主要因素進(jìn)行了研究，利用內(nèi)部廢氣循環(huán)（EGR）技術(shù)實現(xiàn)均質(zhì)壓燃（HCCI）。通過各種噴射策略，包括可變負(fù)氣門重疊（NVO）、壓縮行程下進(jìn)行的噴射，對可變進(jìn)氣壓力的熱釋放速率進(jìn)行控制。確保在排氣壓縮過程中只有一部分燃料被注入，使得在進(jìn)氣壓力升高的情況下發(fā)動機(jī)能夠正常運(yùn)行。

可變進(jìn)氣壓力變化范圍在1個大氣壓和超出大氣壓大約0.15MPa之間（1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓約為0.1MPa）。在每個發(fā)動機(jī)循環(huán)中采用3個固定的噴油量，分別為13.3、18.0、22.8mg。對于每一個固定的噴油量，噴射次數(shù)高達(dá)4次。

本文將進(jìn)氣壓力提高到0.6MPa來改善發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣條件，使更多的燃料被輸送到氣缸內(nèi)，且在NVO期間能夠?qū)⑺械娜剂献⑷?，在點燃前產(chǎn)生充分的預(yù)混合。發(fā)動機(jī)的負(fù)荷范圍受燃燒條件限制，而與進(jìn)氣不足無關(guān)。在壓縮過程中，混合氣在噴射過程中是分層噴射的，因此會延長燃燒過程?；蛟诎l(fā)動機(jī)負(fù)荷升高的條件下減小壓力升高速率來實現(xiàn)。燃油分層在進(jìn)氣壓力和近化學(xué)計量比條件下實現(xiàn)，在較高的進(jìn)氣壓力條件下即便是簡單的混合，無論應(yīng)用哪一種噴射策略，燃燒的持續(xù)時間都是一樣的。此外，對于所有的噴射策略，在較高進(jìn)氣壓力條件下，燃燒持續(xù)時間縮短將會導(dǎo)致注入的燃料增加。

綜上所述，在NVO下，通過EGR釋放熱量來補(bǔ)償溫度下降，從而保證壓縮行程前壓縮溫度足夠高，從而實現(xiàn)自動點火。提高進(jìn)氣壓力能夠增加NVO熱釋放，使自動點火更加容易。此外，進(jìn)氣壓力的提高可縮短燃燒時間。通過多點噴射實現(xiàn)燃油分層，以及在壓縮行程中噴射一定量的燃油，從而降低熱釋放速率。

刊名：Experimental Thermal and Fluid Science（英）

刊期：2015年第62期

作者：Jacek Hunicz et al

編譯：王瑩