GDI汽油机多孔喷油器

GDI汽油机多孔喷油器

汽油缸内直喷（GDI）技术能够有效改善汽油机的缸内燃烧过程，从而降低汽油机排放，使其满足严格的排放法规要求。近些年，开始对GDI汽油机喷油器进行优化，以在燃烧室内形成具有高湍流特征的可燃混合气，进一步改善汽油和空气的混合过程。近年出现的多孔喷油器引起了众多研究人员的关注，将其进行广泛应用前，还需要研究多孔喷油器对缸内汽油喷雾与空气混合产生的影响。

通过试验进行分析时，采用德国大众汽车集团子品牌奥迪EA888Gen2汽车上使用的GDI汽油机。试验前，将测试GDI汽油机的活塞和气缸盖替换成石英玻璃活塞和气缸盖，以便于实现对缸内汽油和空气混合过程的可视化。采用日本日立集团（Hitachi）开发的串联进排气门升程控制系统对GDI汽油机进排气门进行控制，实现气门升程的连续调节。基于dSPACE快速原型系统开发GDI汽油机的电子控制单元，实现多种不同运行负荷的调节。利用数据采集单元记录不同运行负荷下的缸内温度、缸内平均有效压力和汽油消耗。此外，采用反馈控制器基于测量的缸内平均有效压力对进气压力进行调节，并计算GDI汽油机的热释放率和总热释放率。采用粒子图像测速（PIV）方法对缸内燃烧过程的火焰传播特性进行分析，并利用商业化软件Davis7对PIV数据进行分析。分析结果显示，采用多孔喷油器的GDI汽油机，其喷油定时对燃烧持续时间具有重要影响，可实现缸内快速燃烧，有助于减少汽油消耗，且喷油正时对缸内可燃混合气滚流运动和湍流动能具有显著影响。延迟喷油正时能够平衡喷射压力增加导致的颗粒物排放增加。

Johann Peer et al. SAE 2016-01-9046.

编译：李臣