基于缸內雙直噴策略改善增壓低溫汽油機效率的研究

基于缸內雙直噴策略改善增壓低溫汽油機效率的研究

與常規汽油機相比，增壓低溫汽油機能夠在不降低燃油經濟性的同時減少排放，使汽油機能夠滿足不斷嚴格的排放法規要求。而新出現的缸內雙直噴（DDI）策略，結合了缸內直噴策略和多次噴射策略兩種噴射策略的優點，能夠改善增壓低溫汽油機的效率。缸內D-DI策略是將待噴射的大部分燃油在增壓低溫汽油機的進氣沖程中，采用缸內直噴的方式注入；而將另外小部分燃油在增壓低溫汽油機的壓縮沖程中，同樣采用缸內直噴的方式注入。由此，將會產生部分燃料分層（PFS）的可燃混合氣，有助于降低熱釋放率（HRR）和缸內壓力上升率，同時不出現爆震，從而改善增壓低溫汽油機的效率。通過試驗驗證D-DI策略對增壓低溫汽油機效率的改善。

試驗采用美國桑迪亞國家實驗室開發的研究型增壓低溫汽油機，并使用抗爆指數93的零乙醇汽油。進氣采用一臺空氣壓縮機提供，并采用具有音速噴嘴的超聲波氣體流量計對進氣流量進行測量。進氣溫度采用加熱器調節，并在整個試驗中保持溫度不變。進行D-DI策略下的增壓低溫汽油機燃燒試驗，并采用壓電式壓力傳感器測量汽油機缸內壓力。HRR和燃燒相位（50°）采用標準化計算程序計算。CO、CO2、 HC、NOx和O2采用多組分排放分析儀進行測量，顆粒物（PM）排放采用煙度計測量。對試驗結果進行分析顯示：D-DI能夠顯著降低HRR，同時顯著改善燃燒相位（50°），有效防止爆震的發生；與全預混噴射策略下的均質燃燒相比，采用D-DI策略使增壓低溫汽油機的熱效率改善了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