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改善直噴汽油機(jī)燃燒的多級(jí)噴射研究

增加壓縮比以提高熱效率和提高燃燒效率以減小發(fā)動(dòng)機(jī)排量都是改善發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性的典型措施，這些發(fā)動(dòng)機(jī)大部分采用缸內(nèi)直噴技術(shù)。由于直接噴射是通過(guò)降低缸內(nèi)溫度來(lái)減少燃油的蒸發(fā)，因此十分適用于小排量發(fā)動(dòng)機(jī)。但直噴發(fā)動(dòng)機(jī)也存在一些問(wèn)題，如顆粒物（PM）的排放較多。多級(jí)噴射是一種能夠改善缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)性能和排放的方法，即發(fā)動(dòng)機(jī)的每一個(gè)工作循環(huán)期間可實(shí)現(xiàn)多次噴射，同時(shí)不增加噴油總量，使得同樣數(shù)量的燃料在氣缸內(nèi)分級(jí)逐步燃燒。多級(jí)噴射的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)降低液體燃料在氣缸壁上的沖擊從而降低顆粒物排放。因?yàn)槎嗉?jí)噴射減少了每次燃油噴射的動(dòng)量，并且噴霧的貫穿距離比單級(jí)噴射短，因此使附著在氣缸內(nèi)壁的燃料薄膜質(zhì)量減小。多級(jí)噴射的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是噴霧的分散噴射，使得燃料和空氣均勻混合。通過(guò)激光誘導(dǎo)熒光（LIF）可視化技術(shù)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部進(jìn)行觀測(cè)，驗(yàn)證了這個(gè)結(jié)論。本文還對(duì)多級(jí)噴射的效果進(jìn)行了詳細(xì)分析，多級(jí)噴射會(huì)使壓力產(chǎn)生振蕩，增加了缸內(nèi)進(jìn)氣量，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩。延遲噴射所引起的蒸發(fā)散熱效應(yīng)，也會(huì)對(duì)散熱產(chǎn)生十分有力的影響。

Yoshihiro Imaoka et al.SAE 2015-01-0883.

編譯：陳鵬飛