針對(duì)均質(zhì)SI-CAI混合燃燒存在循環(huán)波動(dòng)大、較高負(fù)荷下最大壓力升高率過(guò)高等問(wèn)題,提出一種基于分層火焰引燃（stratified flame ignition,SFI）的SI-CAI混合燃燒技術(shù).并在一臺(tái)直噴（DI）四缸汽油機(jī)上,采用內(nèi)部廢氣重壓縮策略配合進(jìn)氣道噴射（PFI）方式實(shí)現(xiàn)了SFI燃燒.探索了PFI/DI噴射對(duì)SFI燃燒特性的影響規(guī)律.研究結(jié)果表明,隨著直噴時(shí)刻在壓縮沖程初期的推遲,直噴燃油的物理冷卻作用使得燃燒始點(diǎn)推遲,同時(shí)分層的稀釋混合氣使得最大壓力升高率大幅下降,但指示平均有效壓力IMEP略微惡化;過(guò)晚的直噴時(shí)刻將導(dǎo)致自燃燃燒提前,放熱變快,最大壓力升高率迅速增大,IMEP惡化顯著,循環(huán)變動(dòng)變大.直噴比例的增大能大大降低最大壓力升高率,同時(shí)能夠保持穩(wěn)定的燃燒.點(diǎn)火時(shí)刻在不同的噴油策略下都能有效控制SFI燃燒過(guò)程.相比均質(zhì)混合燃燒,SFI燃燒可以較好地緩和混合燃燒中最大壓升率與燃燒穩(wěn)定性的矛盾,能同時(shí)保證較低循環(huán)波動(dòng)和較小壓升率. 

【文章來(lái)源】：燃燒科學(xué)與技術(shù). 2016,22(05)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

實(shí)驗(yàn)臺(tái)架系統(tǒng)示意

2016年10月江維海等：PFI/DI噴射對(duì)分層火焰引燃的SI-CAI混合燃燒的影響·435·圖1實(shí)驗(yàn)臺(tái)架系統(tǒng)示意2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析為便于分析對(duì)比，本研究首先選取了一組基準(zhǔn)工況．該基準(zhǔn)工況通過(guò)純內(nèi)部廢氣策略實(shí)現(xiàn)，采用PFI噴射策略實(shí)現(xiàn)均質(zhì)混合燃燒，總噴射油量為每循環(huán)10.2,mg，指示平均有效壓力IMEP為0.32,MPa．進(jìn)、排氣門(mén)關(guān)閉角分別固定在122°CABTDC、285°CAATDC，如圖2所示．總噴射油量不變，PFI噴射時(shí)刻固定在排氣沖程內(nèi)．以基準(zhǔn)工況為基礎(chǔ)，本文系統(tǒng)研究了直噴比例和直噴時(shí)刻對(duì)SFI燃燒的影響．圖2負(fù)氣門(mén)重疊角下的缸內(nèi)壓力示意2.1直噴時(shí)刻對(duì)SFI燃燒的影響圖3展示了直噴時(shí)刻對(duì)在不同點(diǎn)火時(shí)刻下的SFI燃燒的指示平均有效壓力IMEP、CA50以及最大壓力升高率的影響規(guī)律．圖中，θST為點(diǎn)火提前角.直噴時(shí)刻從240°,CABTDC推遲到120°,CABTDC的過(guò)程中，直噴燃油與周?chē)♂尰旌蠚獾幕旌铣潭葴p小，分層梯度逐漸顯現(xiàn)，燃燒室周?chē)匀既紵南♂尰旌蠚獠粩嘧兿�，較稀的混合氣自燃燃燒較緩，如圖4所示，燃燒持續(xù)期略微增長(zhǎng)．同時(shí)，如圖5(a)和5(b)所示，缸內(nèi)壓力和瞬時(shí)放熱率的峰值隨著直噴時(shí)刻的推遲不斷減�。瑫r(shí)，如圖5(c)所示，累積放熱率的斜率隨著直噴時(shí)刻的推遲減小，所以自燃燃燒過(guò)程變緩．最終使得最大壓力升高率大大降低，指示平均有效壓力IMEP減小．圖5中直噴比例RDI為缸內(nèi)直噴燃油與總噴油量的比值．（a）最大壓力升高率（b）CA50（c）指示平均有效壓力圖3在不同的點(diǎn)火時(shí)刻下直噴時(shí)刻對(duì)SFI燃燒最大壓力升高率、CA50和指示平均有效壓力的影響（a）燃燒持續(xù)期（b）CA90（c）CA10圖4在不同的點(diǎn)火時(shí)刻下直噴時(shí)刻對(duì)SFI燃燒CA10、CA90和燃燒持續(xù)期的影響直噴時(shí)刻從120°CABTDC推遲到90°CABTDC的過(guò)程當(dāng)中，由于隨著

2016年10月江維海等：PFI/DI噴射對(duì)分層火焰引燃的SI-CAI混合燃燒的影響·435·圖1實(shí)驗(yàn)臺(tái)架系統(tǒng)示意2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析為便于分析對(duì)比，本研究首先選取了一組基準(zhǔn)工況．該基準(zhǔn)工況通過(guò)純內(nèi)部廢氣策略實(shí)現(xiàn)，采用PFI噴射策略實(shí)現(xiàn)均質(zhì)混合燃燒，總噴射油量為每循環(huán)10.2,mg，指示平均有效壓力IMEP為0.32,MPa．進(jìn)、排氣門(mén)關(guān)閉角分別固定在122°CABTDC、285°CAATDC，如圖2所示．總噴射油量不變，PFI噴射時(shí)刻固定在排氣沖程內(nèi)．以基準(zhǔn)工況為基礎(chǔ)，本文系統(tǒng)研究了直噴比例和直噴時(shí)刻對(duì)SFI燃燒的影響．圖2負(fù)氣門(mén)重疊角下的缸內(nèi)壓力示意2.1直噴時(shí)刻對(duì)SFI燃燒的影響圖3展示了直噴時(shí)刻對(duì)在不同點(diǎn)火時(shí)刻下的SFI燃燒的指示平均有效壓力IMEP、CA50以及最大壓力升高率的影響規(guī)律．圖中，θST為點(diǎn)火提前角.直噴時(shí)刻從240°,CABTDC推遲到120°,CABTDC的過(guò)程中，直噴燃油與周?chē)♂尰旌蠚獾幕旌铣潭葴p小，分層梯度逐漸顯現(xiàn)，燃燒室周?chē)匀既紵南♂尰旌蠚獠粩嘧兿。^稀的混合氣自燃燃燒較緩，如圖4所示，燃燒持續(xù)期略微增長(zhǎng)．同時(shí)，如圖5(a)和5(b)所示，缸內(nèi)壓力和瞬時(shí)放熱率的峰值隨著直噴時(shí)刻的推遲不斷減�。瑫r(shí)，如圖5(c)所示，累積放熱率的斜率隨著直噴時(shí)刻的推遲減小，所以自燃燃燒過(guò)程變緩．最終使得最大壓力升高率大大降低，指示平均有效壓力IMEP減小．圖5中直噴比例RDI為缸內(nèi)直噴燃油與總噴油量的比值．（a）最大壓力升高率（b）CA50（c）指示平均有效壓力圖3在不同的點(diǎn)火時(shí)刻下直噴時(shí)刻對(duì)SFI燃燒最大壓力升高率、CA50和指示平均有效壓力的影響（a）燃燒持續(xù)期（b）CA90（c）CA10圖4在不同的點(diǎn)火時(shí)刻下直噴時(shí)刻對(duì)SFI燃燒CA10、CA90和燃燒持續(xù)期的影響直噴時(shí)刻從120°CABTDC推遲到90°CABTDC的過(guò)程當(dāng)中，由于隨著


本文編號(hào)：3626605