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基于噴油正時(shí)和油壓的CI發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷極限研究

研究了一些用于提升壓燃（CI）發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)混合和低溫度燃燒（LTC）性能的運(yùn)行策略，目的是為了在保持發(fā)動(dòng)機(jī)效率的同時(shí)減少NOx和PM排放。這些策略包括HCCI（均質(zhì)充量壓燃）、預(yù)混合壓燃和可控自動(dòng)點(diǎn)火。預(yù)混合LTC是典型的受高負(fù)荷燃燒爆震限制的，然而傳統(tǒng)的汽油LTC受低負(fù)荷熄火限制。預(yù)混合LTC非常有發(fā)展前景，因?yàn)槠淇蓪?shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。然而，柴油預(yù)混合燃燒受限于燃燒定相和能量密度低等。汽油LTC容易導(dǎo)致點(diǎn)火失效，尤其是當(dāng)使用相應(yīng)較低反應(yīng)性汽油混合物的情況。因此，選擇適當(dāng)?shù)娜加秃蛧娚洳呗詫?duì)于解決自動(dòng)點(diǎn)火穩(wěn)定性是必要的。

前期的研究表明了汽油壓縮點(diǎn)火的能力，在使用汽油抗爆指數(shù)（AKI）為87時(shí)，多缸柴油機(jī)平均有效制動(dòng)壓力高達(dá)1.95MPa。目前，使用相同的發(fā)動(dòng)機(jī)硬件配置和87 AKI燃油（平均有效制動(dòng)壓力高達(dá)1.95MPa時(shí)的燃油）來(lái)研究發(fā)動(dòng)機(jī)的低負(fù)荷極限。對(duì)單點(diǎn)噴射（最小注油方式）噴射時(shí)機(jī)和噴射壓力的研究得出，87 AKI測(cè)試燃油可以在平均有效制動(dòng)壓力為0.15MPa、注射時(shí)間角為-30°時(shí)穩(wěn)定燃燒條件下使用，而沒有使用進(jìn)氣加熱或者冷卻循環(huán)廢氣。在87 AKI測(cè)試燃油中加入0.4%的硝酸異辛酯增強(qiáng)反應(yīng)性，測(cè)試其在保持相同物理混合性能的基礎(chǔ)上對(duì)最低負(fù)荷可實(shí)現(xiàn)性和噴油正時(shí)的影響。

試驗(yàn)結(jié)果顯示，添加0.4%的硝酸異辛酯使平均有效制動(dòng)壓力減小0.13MPa，推遲了上止點(diǎn)后-24°的噴油正時(shí)，同時(shí)也討論了其對(duì)最低負(fù)荷水平、噴油正時(shí)、噴油壓力和自動(dòng)點(diǎn)火燃油反應(yīng)性、燃燒階段、具體燃料消耗的影響。

Kolodziej C P et al. SAE 2014-01-1302.

編譯：成旺龍