基于缸內(nèi)雙直噴策略改善增壓低溫汽油機效率的研究

與常規(guī)汽油機相比，增壓低溫汽油機能夠在不降低燃油經(jīng)濟(jì)性的同時減少排放，使汽油機能夠滿足不斷嚴(yán)格的排放法規(guī)要求。而新出現(xiàn)的缸內(nèi)雙直噴（DDI）策略，結(jié)合了缸內(nèi)直噴策略和多次噴射策略兩種噴射策略的優(yōu)點，能夠改善增壓低溫汽油機的效率。缸內(nèi)D-DI策略是將待噴射的大部分燃油在增壓低溫汽油機的進(jìn)氣沖程中，采用缸內(nèi)直噴的方式注入；而將另外小部分燃油在增壓低溫汽油機的壓縮沖程中，同樣采用缸內(nèi)直噴的方式注入。由此，將會產(chǎn)生部分燃料分層（PFS）的可燃混合氣，有助于降低熱釋放率（HRR）和缸內(nèi)壓力上升率，同時不出現(xiàn)爆震，從而改善增壓低溫汽油機的效率。通過試驗驗證D-DI策略對增壓低溫汽油機效率的改善。

試驗采用美國桑迪亞國家實驗室開發(fā)的研究型增壓低溫汽油機，并使用抗爆指數(shù)93的零乙醇汽油。進(jìn)氣采用一臺空氣壓縮機提供，并采用具有音速噴嘴的超聲波氣體流量計對進(jìn)氣流量進(jìn)行測量。進(jìn)氣溫度采用加熱器調(diào)節(jié)，并在整個試驗中保持溫度不變。進(jìn)行D-DI策略下的增壓低溫汽油機燃燒試驗，并采用壓電式壓力傳感器測量汽油機缸內(nèi)壓力。HRR和燃燒相位（50°）采用標(biāo)準(zhǔn)化計算程序計算。CO、CO2、 HC、NOx和O2采用多組分排放分析儀進(jìn)行測量，顆粒物（PM）排放采用煙度計測量。對試驗結(jié)果進(jìn)行分析顯示：D-DI能夠顯著降低HRR，同時顯著改善燃燒相位（50°），有效防止爆震的發(fā)生；與全預(yù)混噴射策略下的均質(zhì)燃燒相比，采用D-DI策略使增壓低溫汽油機的熱效率改善了1.0%～1.6%，且D-DI策略中兩次噴射下的燃油噴射量比例影響熱效率的改善量。

JeremieDernotteetal.SAE 2017-01-0728.

編譯：李臣