DISI汽油機燃油噴霧特性對顆粒物排放的影響

研究了汽油直噴火花點火（DISI）汽油機中燃油輸送系統對顆粒物（PM）排放的影響。在兩種不同的發(fā)動機轉速下，利用6個不同的噴射器（每個噴射器具有3個噴射角度，2個燃油流速）改變燃油噴射角度和燃油流速研究其對PM排放的影響。由于發(fā)動機在完全預熱的條件下，PM的排放量顯著降低，因此選取發(fā)動機冷卻液和潤滑油溫度在50℃下進行測試。試驗結果顯示，PM的形成、氧化與發(fā)動機工作參數（決定使PM排放量最低的最佳噴霧特性）之間有錯綜復雜的關系。

（1）對于早期噴射正時，較大的噴霧角度和較低的燃油流速降低了總的PM排放量。此時，PM主要是由活塞表面的燃油沖擊產生的。在混合燃油撞擊活塞表面之前，較大的噴霧角度延長了燃油蒸發(fā)的時間和穿透長度。當活塞靠近噴射器尖端時，較低的燃油流速延長了噴射持續(xù)時間，并減少了燃油的噴射量。

（2）對于延遲噴射正時，較大的噴霧角度和較低的燃油流速增加了總的PM排放量。此時，PM的產生主要是因為噴霧角度較大影響混合燃油的制備和氣缸套的潤濕。而較高的燃油流速改善了混合燃料的制備，減少了燃油的穿透長度，從而提高了混合燃油的自燃速率，降低了PM的排放。

（3）在較高發(fā)動機轉速下，對于早期噴射正時，所有噴油器總PM排放量顯著降低，且在較大噴霧角度下未觀察到顯著的混合燃油撞擊活塞表面的現象。

（4）在較高發(fā)動機轉速下，對于延遲噴射正時，所有噴油器總PM排放量顯著增加。這是因為在較高發(fā)動機轉速下，燃油噴射量增加，且混合燃油的制備時間降低。

（5）在早期噴射正時，活塞表面出現燃油沖擊，之后燃料進行熱解和擴散燃燒，這導致粒徑≥50nm的PM出現峰值。后期燃油噴射期間，氣缸套上的燃油沖擊和延遲噴射正時時混合燃油的制備較差，導致未燃燒烴的冷凝促進粒徑在10～15nm的PM產生。

刊名：JournalofAerosol Science（英）

刊期：2016年第102期

作者：Mohammadreza AnbariAttaretal

編譯：趙喚