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火花點火和多點噴射對輕載車輛燃料預(yù)混合的影響

基于高度預(yù)混燃燒概念的幾項研究如均質(zhì)壓燃（HCCI）等已被證實是降低柴油機(jī)廢氣（NOx和煙塵）排放的有效措施。HCCI的主要缺點是適用的負(fù)荷范圍小，主要是受低負(fù)荷、低車速下誤點火的約束或高負(fù)荷、高車速下硬件設(shè)施的限制，以及燃燒控制的限制。目前正研究相關(guān)技術(shù)以克服這些缺點，但柴油燃料的劇烈化學(xué)反應(yīng)特性仍是燃燒控制的主要因素。

研究人員嘗試將目標(biāo)轉(zhuǎn)移到具有不同反應(yīng)的燃料。汽油部分預(yù)混合（PPC）在降低排放的同時能夠提高燃燒效率，但在低負(fù)荷條件下，汽油燃燒的可控性和穩(wěn)定性方面的問題仍需解決。之前的研究結(jié)果表明，多點噴射策略可用于增強(qiáng)汽油燃燒的穩(wěn)定性。但當(dāng)汽油辛烷值超過90，發(fā)動機(jī)平均有效壓力高于500kPa時，PPC燃燒又受限于發(fā)動機(jī)負(fù)荷。

目前，工作的主要目的是用高辛烷值汽油在低負(fù)荷PPC范圍內(nèi)采用火花塞點火和多點噴射技術(shù)相結(jié)合評估發(fā)動機(jī)性能和排放。研究過程中使用高壓縮比的壓燃單缸發(fā)動機(jī)。使用98號汽油并采用共軌噴射系統(tǒng)以確保較高的噴射壓力。對缸內(nèi)壓力信號進(jìn)行分析導(dǎo)出相應(yīng)的參數(shù)，并通過開發(fā)的一維內(nèi)部噴霧模型對羥基自由基和自然亮度影像以及空氣/燃料混合過程進(jìn)行詳細(xì)分析。這兩種分析方法結(jié)果表明，火花點火可用于提高低負(fù)荷時汽油PPC燃燒過程在時間和空間上的控制；顯著增加循環(huán)重復(fù)性以及降低敲缸水平。此外，火花塞點火和多點噴射相結(jié)合能顯著提高燃燒效率，由單點噴射的88%提高到93%，約為平均指示壓力的18%。

Jesus Benajes et al. SAE 2014-01-2669 .

編譯：趙喚