預(yù)噴對(duì)柴油和乙醚直噴柴油機(jī)燃燒及排放的影響

主要就預(yù)噴和主噴的時(shí)間間隔長(zhǎng)短對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒特性和排放特性帶來(lái)的影響進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)研究，另外還在理想噴油策略條件下，對(duì)柴油和乙醚兩種燃料對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒特性和排放性能帶來(lái)的影響進(jìn)行了對(duì)比分析，并得出相關(guān)結(jié)論。

試驗(yàn)所用的發(fā)動(dòng)機(jī)為單缸直噴柴油機(jī)，根據(jù)燃料不同使用2套不同的博世共軌噴射系統(tǒng)。由于乙醚密度小、熱值低等一系列特點(diǎn)，需將更大體積的乙醚燃料噴入燃燒室，噴射量大約是柴油體積的1.8倍。另外由于乙醚燃料的上述性質(zhì)，乙醚直噴柴油機(jī)需要較長(zhǎng)的噴油周期和較大的噴油正時(shí)，其預(yù)噴量是總噴油量的1/8，主噴量占總噴油量的7/8。試驗(yàn)分為5組，共用到20個(gè)策略，每組設(shè)定1個(gè)策略對(duì)單次噴射和預(yù)噴策略進(jìn)行對(duì)比，5組單次噴射的噴油時(shí)刻分別為-4°、-2°、2°、4°，這些時(shí)刻在預(yù)噴策略中作為主噴時(shí)刻，每組的預(yù)噴和主噴時(shí)間間隔為10°、16°、22°。

通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知，預(yù)噴策略對(duì)燃燒放熱率有明顯的影響，預(yù)噴角越大放熱率越低，同時(shí)預(yù)噴策略還可以在保持壓力峰值不變的前提下使壓力曲線更加平滑。另外預(yù)噴策略使燃燒延遲縮短，燃燒持續(xù)期增長(zhǎng)，這種特點(diǎn)對(duì)排放有不利影響，因?yàn)槿紵^(guò)程主要通過(guò)擴(kuò)散燃燒完成，燃燒延遲縮短會(huì)產(chǎn)生大量的碳煙和NOx排放。由于乙醚氣化速度快，在氣缸中與空氣混合速度快，因此燃燒速度快可實(shí)現(xiàn)無(wú)煙燃燒。對(duì)CO和HC排放來(lái)說(shuō)，由于這兩種排放物對(duì)預(yù)噴時(shí)刻很敏感，因此需精確控制預(yù)噴時(shí)刻和主噴時(shí)刻來(lái)嚴(yán)格控制其排放。

Dong Won Jung et al.SAE 2011-01-1958.

編譯：韓曉梅