運行參數對直噴汽油機煙塵排放的影響

?

運行參數對直噴汽油機煙塵排放的影響

研究了發動機運行參數對煙塵排放的影響。建立了計算流體動力學（CFD）模型，用于分析預測單缸直噴汽油機（GDI發動機）的煙塵排放量（質量和固體顆粒物數量），該發動機具有分層進氣、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）發動機上配置了側裝式噴油器用于試驗研究。所提出的CFD模型可以合理地預測相關變量變化產生的影響，且可以預測結果與試驗數據和相關文獻結論是否吻合。將具有單孔噴嘴發動機的延遲噴射策略、燃料成分和噴霧錐角等對煙塵排放的影響進行了研究。對具有6孔噴嘴發動機的提前噴射策略、汽油多成分添加劑、開始噴射（SOI）時機和氣缸壁溫度等對煙塵排放的影響進行了研究。

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性物質，所以在膨脹行程后會有薄膜殘留，薄膜附近也是煙塵最易形成的區域。通過CFD模型驗證了多成分燃料添加劑對氣缸壁薄膜有同樣的效果。同樣，通過該模型也驗證了燃料成分和噴霧錐角對煙塵排放的影響。通過該模型還可以預測，延遲SOI能夠減少煙塵物的排放。煙塵的形成也與缸內溫度、氣缸壁溫度和薄膜質量等有關。另外，空氣-燃料混合物和煙塵的氧化過程等也對煙塵的形成有重要影響。

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

編譯：陳鵬飛