汽油添加劑濃度對GDI汽油機噴油器積碳的影響

汽油添加劑濃度對GDI汽油機噴油器積碳的影響

汽油缸內直噴（GDI）汽油機由于具有良好的燃油經濟性而得到了廣泛應用。但是，隨著排放法規的不斷嚴格，對GDI汽油機性能的要求也越來越高，GDI汽油機的結構尤其是噴油器的結構也變得越來越復雜。GDI汽油機缸內運行環境十分復雜，因而較易在噴油器上形成積碳。對于復雜結構的噴油器而言，即使少量的積碳也可能對噴油器的性能產生較大影響。對此，出現了利用汽油添加劑清除噴油器積碳的方法。但是，對汽油添加劑清除噴油器積碳并保持噴油器潔凈的過程還沒有被完全掌握，因而需要通過試驗進做一步研究。

試驗采用1.2L直列3缸GDI汽油機，其采用具有6個噴油孔長度為4/15mm的噴油器，且6個噴油孔的直徑均為1/6mm。試驗選擇2種均滿足日本工業標準（JIS）的不同無鉛汽油，兩種汽油的辛烷值（RON）分別為90和100，并分別記為RG汽油和PG汽油。分別在RG汽油和PG汽油中加入低濃度、中濃度和高濃度用于清除積碳的汽油添加劑，從而形成不同的測試燃油。對每種測試燃油進行燃燒測試，測試設定燃油噴射壓力為15MPa，轉速2000r/min，在該穩態條件下GDI汽油機運行15h。試驗結束后，將噴油器從GDI汽油機中拆下，采用日本基恩士（KEYENCE）公司生產的VHX-500F數碼顯微相機對噴油器內部和外部表面進行圖像采集，并利用日本電子株式會社（JEOLLtd）生產的JSM7001F掃描電子顯微鏡對噴油器內部和外部表面進行局部觀察。對比不同燃油的圖像采集結果發現：①不使用具有積碳清除功能的汽油添加劑時，噴油器內部和外部表面均出現了積碳；②不同濃度的汽油添加劑具有不同的積碳清除能力，低濃度的汽油添加劑不能夠保持噴油器潔凈，因而需要設定最小濃度值，防止積碳的產生。

Yuichiro Miura etal.SAE 2016-01-2248.

編譯：陳丁躍