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分層充氣燃燒汽油直接噴射技術(shù)

對(duì)火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分為進(jìn)入進(jìn)氣歧管的間接噴射系統(tǒng)和直接進(jìn)入缸內(nèi)噴射兩個(gè)部分。提出了光學(xué)檢測(cè)和指標(biāo)測(cè)試，對(duì)快速壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)不同的空氣過量系數(shù)下燃燒過程分析。研究利用了高速攝像機(jī)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)指示系統(tǒng)的測(cè)試。研究表明，使用的研究方法對(duì)診斷燃燒過程是可行的。采用光學(xué)濾波器觀測(cè)火焰的分布，能夠記錄測(cè)定一定溫度下的火焰圖像。分析發(fā)現(xiàn)，不同的直接噴射策略對(duì)火焰的發(fā)展及其速度的影響不同。

對(duì)低溫燃燒實(shí)現(xiàn)的可能性進(jìn)行了分析，并通過控制噴油策略而得到了以下結(jié)論。①隨著燃料噴射壓力的增加，高溫區(qū)域在內(nèi)部燃燒室發(fā)生的時(shí)間也增加，但基于缸內(nèi)充氣壓力來確定的平均溫度值并不能提供詳細(xì)的信息。②燃料劑量分割壓力在20MPa時(shí)就可以降低燃燒時(shí)間，同時(shí)限制了高溫燃燒的壓力。③對(duì)高溫燃燒份額在30%時(shí)燃料劑量分為2部分，當(dāng)達(dá)到35%時(shí)燃料將分為3部分。④均勻分層使用率是由噴射器在燃料噴射停留時(shí)間控制的，燃油劑量分為2部分時(shí)溫度達(dá)到最大值1127℃，將減少高溫燃燒時(shí)間；當(dāng)燃油劑量分為3部分溫度達(dá)到1027～1527℃時(shí)，將產(chǎn)生平均瞬時(shí)溫度下的燃燒過程，這也印證了在整個(gè)低溫燃燒過程的可行性。⑤燃燒稀混合氣時(shí)，最大局部溫度下有沒有燃料劑量分割取決于噴油壓力。當(dāng)噴油壓力從5MPa增加到20MPa時(shí)高溫燃燒面積減少；當(dāng)噴油壓力高于20MPa時(shí)燃料劑量分割，這種情況下可以更有效地影響低溫燃燒并使其可行性提高。⑥當(dāng)高溫燃燒達(dá)到整個(gè)燃燒過程的10%～15%且燃油噴射壓力值降低時(shí)，基于燃燒室內(nèi)部壓力的最大平均溫度值在927℃的水平；⑦長(zhǎng)時(shí)間低效率燃燒使得燃料霧化和隨后的燃料劑量重疊增加，在這種情況下，其溫度值高，低溫燃燒是無法實(shí)現(xiàn)的，這也與當(dāng)時(shí)的平均溫度值有關(guān)。

刊名：Journal of Thermal Analysis and Calorimetry（英）

刊期：2014年第7期

作者：Ireneusz Pielecha

編譯：袁建昆