臭氧改善壓縮點(diǎn)火汽油機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行的潛力

基于汽油部分預(yù)混燃燒（GPPC）的壓縮點(diǎn)火（GCI）汽油機(jī)具有較高的效率和較低的NOx與碳煙排放。然而，由于汽油的辛烷值較高，其反應(yīng)活性較低，因此導(dǎo)致GCI汽油機(jī)在低負(fù)荷下常常出現(xiàn)失火和不穩(wěn)定燃燒，從而限制了GCI汽油機(jī)在低負(fù)荷下運(yùn)行。將臭氧輸送到GCI汽油機(jī)進(jìn)氣歧管中，能夠增加汽油的反應(yīng)活性，克服GCI汽油機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行的限制。

通過試驗(yàn)分析臭氧對(duì)GCI汽油機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行的影響。試驗(yàn)采用一臺(tái)法國(guó)標(biāo)致汽車公司生產(chǎn)的DW10汽油機(jī)，壓縮比設(shè)定為16∶1，渦流比設(shè)定為1∶1，進(jìn)氣壓力設(shè)定為0.1MPa，轉(zhuǎn)速設(shè)定為1500r/min，用來模擬GCI汽油機(jī)的低負(fù)荷運(yùn)行條件。采用美國(guó)德爾福公司生產(chǎn)的有2個(gè)8孔噴油器的高壓共軌噴射系統(tǒng)，并將噴射壓力設(shè)定為40MPa。采用辛烷值（RON）為95的市售汽油進(jìn)行試驗(yàn)，并采用德國(guó)安思羅斯公司生產(chǎn)的COM-AD-01臭氧發(fā)生器提供不同流速下的臭氧，將其輸送到GCI汽油機(jī)的進(jìn)氣歧管中。采用瑞士奇石樂公司生產(chǎn)的4075A型壓電式傳感器測(cè)量缸內(nèi)壓力，采用日本堀場(chǎng)公司生產(chǎn)的7100氣體分析儀測(cè)量各種排放物的含量。對(duì)比不同臭氧流速和噴油定時(shí)下的試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用臭氧能夠促進(jìn)汽油缸內(nèi)壓縮自燃，且越早的噴油定時(shí)產(chǎn)生的促進(jìn)作用越明顯。臭氧濃度為383mg/m3時(shí)，汽油反應(yīng)活性顯著增強(qiáng)，此時(shí)GCI汽油機(jī)的NOx和HC排放顯著降低，但是CO排放出現(xiàn)增加。通過使用兩次噴射策略形成部分汽油分層混合氣，能夠優(yōu)化對(duì)燃燒相位的控制，避免熱釋放率過高，減少CO排放的增加。

PietroMatteoPinazzietal. SAE2017-01-0746.

編譯：李臣