運(yùn)行參數(shù)對(duì)直噴汽油機(jī)煙塵排放的影響

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運(yùn)行參數(shù)對(duì)直噴汽油機(jī)煙塵排放的影響

研究了發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)對(duì)煙塵排放的影響。建立了計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）模型，用于分析預(yù)測單缸直噴汽油機(jī)（GDI發(fā)動(dòng)機(jī)）的煙塵排放量（質(zhì)量和固體顆粒物數(shù)量），該發(fā)動(dòng)機(jī)具有分層進(jìn)氣、稀薄燃燒、單孔噴嘴和延遲噴射等特性。另外，在直噴火花塞式（DISI）發(fā)動(dòng)機(jī)上配置了側(cè)裝式噴油器用于試驗(yàn)研究。所提出的CFD模型可以合理地預(yù)測相關(guān)變量變化產(chǎn)生的影響，且可以預(yù)測結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)和相關(guān)文獻(xiàn)結(jié)論是否吻合。將具有單孔噴嘴發(fā)動(dòng)機(jī)的延遲噴射策略、燃料成分和噴霧錐角等對(duì)煙塵排放的影響進(jìn)行了研究。對(duì)具有6孔噴嘴發(fā)動(dòng)機(jī)的提前噴射策略、汽油多成分添加劑、開始噴射（SOI）時(shí)機(jī)和氣缸壁溫度等對(duì)煙塵排放的影響進(jìn)行了研究。

研究證明，使用單成分燃料添加劑（異辛烷）后，氣缸壁在膨脹行沖程之后并沒有薄膜殘留。汽油燃料由于成分中含有難揮發(fā)性物質(zhì)，所以在膨脹行程后會(huì)有薄膜殘留，薄膜附近也是煙塵最易形成的區(qū)域。通過CFD模型驗(yàn)證了多成分燃料添加劑對(duì)氣缸壁薄膜有同樣的效果。同樣，通過該模型也驗(yàn)證了燃料成分和噴霧錐角對(duì)煙塵排放的影響。通過該模型還可以預(yù)測，延遲SOI能夠減少煙塵物的排放。煙塵的形成也與缸內(nèi)溫度、氣缸壁溫度和薄膜質(zhì)量等有關(guān)。另外，空氣-燃料混合物和煙塵的氧化過程等也對(duì)煙塵的形成有重要影響。

Qi Jiao et al.SAE 2015-01-1071.

編譯：陳鵬飛