基于缸內(nèi)雙直噴策略改善增壓低溫汽油機(jī)效率的研究

基于缸內(nèi)雙直噴策略改善增壓低溫汽油機(jī)效率的研究

與常規(guī)汽油機(jī)相比，增壓低溫汽油機(jī)能夠在不降低燃油經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)減少排放，使汽油機(jī)能夠滿(mǎn)足不斷嚴(yán)格的排放法規(guī)要求。而新出現(xiàn)的缸內(nèi)雙直噴（DDI）策略，結(jié)合了缸內(nèi)直噴策略和多次噴射策略?xún)煞N噴射策略的優(yōu)點(diǎn)，能夠改善增壓低溫汽油機(jī)的效率。缸內(nèi)D-DI策略是將待噴射的大部分燃油在增壓低溫汽油機(jī)的進(jìn)氣沖程中，采用缸內(nèi)直噴的方式注入；而將另外小部分燃油在增壓低溫汽油機(jī)的壓縮沖程中，同樣采用缸內(nèi)直噴的方式注入。由此，將會(huì)產(chǎn)生部分燃料分層（PFS）的可燃混合氣，有助于降低熱釋放率（HRR）和缸內(nèi)壓力上升率，同時(shí)不出現(xiàn)爆震，從而改善增壓低溫汽油機(jī)的效率。通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證D-DI策略對(duì)增壓低溫汽油機(jī)效率的改善。

試驗(yàn)采用美國(guó)桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的研究型增壓低溫汽油機(jī)，并使用抗爆指數(shù)93的零乙醇汽油。進(jìn)氣采用一臺(tái)空氣壓縮機(jī)提供，并采用具有音速?lài)娮斓某暡怏w流量計(jì)對(duì)進(jìn)氣流量進(jìn)行測(cè)量。進(jìn)氣溫度采用加熱器調(diào)節(jié)，并在整個(gè)試驗(yàn)中保持溫度不變。進(jìn)行D-DI策略下的增壓低溫汽油機(jī)燃燒試驗(yàn)，并采用壓電式壓力傳感器測(cè)量汽油機(jī)缸內(nèi)壓力。HRR和燃燒相位（50°）采用標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算程序計(jì)算。CO、CO2、 HC、NOx和O2采用多組分排放分析儀進(jìn)行測(cè)量，顆粒物（PM）排放采用煙度計(jì)測(cè)量。對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析顯示：D-DI能夠顯著降低HRR，同時(shí)顯著改善燃燒相位（50°），有效防止爆震的發(fā)生；與全預(yù)混噴射策略下的均質(zhì)燃燒相比，采用D-DI策略使增壓低溫汽油機(jī)的熱效率改善了1.0%～1.6%，且D-DI策略中兩次噴射下的燃油噴射量比例影響熱效率的改善量。

JeremieDernotteetal.SAE 2017-01-0728.

編譯：李臣