在分層燃燒模式下減少GDI汽油機顆粒物形成的研究

高燃油效率和低污染物排放，始終是促使先進汽油機燃燒技術(shù)開發(fā)的推動力。通過噴霧、活塞與點火系統(tǒng)的合理匹配，能夠?qū)崿F(xiàn)汽油機缸內(nèi)的分層燃燒，其被證明是改善汽油機燃油效率、減少燃油消耗的有效措施。但是，分層燃燒技術(shù)存在較高污染物排放的問題，較高的顆粒物排放阻礙了該技術(shù)的推廣。因而，需要對分層燃燒模式下汽油機缸內(nèi)燃燒過程進行分析，以便于實現(xiàn)對汽油機分層燃燒技術(shù)進行優(yōu)化。

通過試驗進行分析時，采用一臺單缸汽油機，采用石英玻璃對其活塞和氣缸套進行改造，以實現(xiàn)對缸內(nèi)燃燒過程的可視化。采用異辛烷作為汽油替代性燃料進行燃燒測試。試驗采用了兩種不同的點火系統(tǒng)：雙點火線圈點火（DCI）系統(tǒng)和高頻電離點火（HFI）系統(tǒng)。燃油噴射壓力設(shè)定為17.5MPa和35MPa兩種。試驗時，將汽油機缸內(nèi)平均有效壓力控制在0.263MPa附近，轉(zhuǎn)速控制在1200r/min左右，進行不同點火系統(tǒng)和燃油噴射壓力下的燃燒試驗。對每種試驗，采用兩臺高速彩色相機分別通過活塞和氣缸套的光學訪問路徑對缸內(nèi)燃燒過程的圖像進行采集。對比不同試驗條件下采集的結(jié)果發(fā)現(xiàn)：①與DCI系統(tǒng)相比，HFI系統(tǒng)能夠加快缸內(nèi)燃燒過程，從而減少顆粒物的生成；②增加燃油噴射壓力同樣能夠加快缸內(nèi)燃燒過程，從而減少顆粒物的生成；③結(jié)合HFI系統(tǒng)和高燃油噴射壓力時，最有利于減少顆粒物的形成。

AndersN.Johansson etal. SAE2017-01-9278.

編譯：陳丁躍