基于紫外-可見數(shù)字化成像技術的直噴式汽油機多次燃油噴射研究

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基于紫外-可見數(shù)字化成像技術的直噴式汽油機多次燃油噴射研究

為了滿足嚴格的污染物排放限制和提高能源轉換效率需求，汽油機缸內直噴技術得到了更加廣泛的應用。通過改變發(fā)動機噴油方式，提高了能力轉化效率的靈活性，但在顆粒物的排放方面將面臨挑戰(zhàn)。因此，需要研究噴油的控制策略來獲得發(fā)動機的最佳性能和減少排放對環(huán)境的影響。研究試驗采用一個單一的缸內直噴發(fā)動機，以商用汽油作為燃料，并在稀薄燃燒條件下進行。在該氣缸內配有商用渦輪增壓裝置和壁面導向燃油噴射裝置。

試驗以固定的發(fā)動機轉速和噴射壓力進行，通過改變噴油時間和噴射次數(shù)來研究對汽油機燃燒和排放的影響。數(shù)字成像技術是通過熔融容口實現(xiàn)的。從點火到燃燒后期，采用-可見數(shù)字化成像技術，通過石英窗口對燃燒過程進行跟蹤，以獲得與熱力學分析和廢氣排放測量相關的光學數(shù)據(jù)。

試驗結果表明，對于固定的噴油量，多次噴射相比于單次噴射，不僅改善了燃油和空氣的混合情況，而且提高了燃燒效率和穩(wěn)定性，HC和NOx排放量也明顯減少，達到了可接受的范圍。試驗結果是以曲軸轉角相對應氣缸壓力，并對燃料燃燒的紫外-可見數(shù)字化圖像進行后處理，得到每一次試驗的熱釋放速率、質量燃燒率、指示平均有效壓力、排放因子和排放量。通過多次試驗，多次噴射策略表現(xiàn)出良好的可重復性，燃燒過程和每一個發(fā)動機循環(huán)的工作輸出更加穩(wěn)定。單次噴射策略相比于多次噴射策略，火焰波動更高和火焰增長較慢。

刊名：Hermal Science: Year（英）

刊期：2015年第19期

作者：Simona Silvia Merola et al

編譯：王瑩