直噴汽油機部分負荷條件下為提高燃燒穩定性的多點噴射策略

直噴汽油機部分負荷條件下為提高燃燒穩定性的多點噴射策略

對于發動機的部分負荷運行條件，燃油多點噴射相比單點噴射能顯著提高燃燒穩定性、排放品質和降低燃油消耗。本研究應用外置式壓電驅動噴油器，設計最多可至5點的燃油噴射策略開展試驗，進而分析評價控制策略與燃燒穩定性的關系。

試驗發動機為單缸直噴發動機，設置橫向定位火花塞和燃油噴射器。火花塞與噴射器的位置如圖1所示。

試驗記錄數據有：發動機轉速、噴油提前角、油量、進氣門開啟時間、排氣門開啟時間、節氣門開度、進氣門升程、排氣門升程、廢氣再循環、點火能量、點火次數、噴射次數。

試驗設計的變量包括：發動機轉速、發動機負荷、廢氣再循環、首次噴射時間、噴射次數、每次噴射比例。

試驗發動機轉速1500～3000r/min，燃油噴射次數為1～5次，噴射時間0.3～1.16ms。試驗過程中，廢氣再循環值在0～35%之間變動，節氣門開度保持一個大開度狀態。

完成試驗與試驗數據采集后，主要進行了如下數據分析：最佳燃油經濟性分析、目標NOx分析、燃燒穩定性與噴射次數分析等。

試驗結果顯示，較低的缸內壓力峰值和缸內溫度峰值會顯著減少NOx排放；相比單次噴射，為了保證燃燒穩定性，點火角度應該增大。研究更進一步揭示出以下2點設想：為了更好地改善燃油經濟性，可以將發動機小型化，引進更高的噴射壓力。

Lars Schmidt et al.SAE 2011-01-1228.

編譯：郭章勇