在分层燃烧模式下减少GDI汽油机颗粒物形成的研究

在分层燃烧模式下减少GDI汽油机颗粒物形成的研究

高燃油效率和低污染物排放，始终是促使先进汽油机燃烧技术开发的推动力。通过喷雾、活塞与点火系统的合理匹配，能够实现汽油机缸内的分层燃烧，其被证明是改善汽油机燃油效率、减少燃油消耗的有效措施。但是，分层燃烧技术存在较高污染物排放的问题，较高的颗粒物排放阻碍了该技术的推广。因而，需要对分层燃烧模式下汽油机缸内燃烧过程进行分析，以便于实现对汽油机分层燃烧技术进行优化。

通过试验进行分析时，采用一台单缸汽油机，采用石英玻璃对其活塞和气缸套进行改造，以实现对缸内燃烧过程的可视化。采用异辛烷作为汽油替代性燃料进行燃烧测试。试验采用了两种不同的点火系统：双点火线圈点火（DCI）系统和高频电离点火（HFI）系统。燃油喷射压力设定为17.5MPa和35MPa两种。试验时，将汽油机缸内平均有效压力控制在0.263MPa附近，转速控制在1200r/min左右，进行不同点火系统和燃油喷射压力下的燃烧试验。对每种试验，采用两台高速彩色相机分别通过活塞和气缸套的光学访问路径对缸内燃烧过程的图像进行采集。对比不同试验条件下采集的结果发现：①与DCI系统相比，HFI系统能够加快缸内燃烧过程，从而减少颗粒物的生成；②增加燃油喷射压力同样能够加快缸内燃烧过程，从而减少颗粒物的生成；③结合HFI系统和高燃油喷射压力时，最有利于减少颗粒物的形成。

AndersN.Johansson etal. SAE2017-01-9278.

编译：陈丁跃