运行参数对直喷汽油机烟尘排放的影响



运行参数对直喷汽油机烟尘排放的影响

研究了发动机运行参数对烟尘排放的影响。建立了计算流体动力学（CFD）模型，用于分析预测单缸直喷汽油机（GDI发动机）的烟尘排放量（质量和固体颗粒物数量），该发动机具有分层进气、稀薄燃烧、单孔喷嘴和延迟喷射等特性。另外，在直喷火花塞式（DISI）发动机上配置了侧装式喷油器用于试验研究。所提出的CFD模型可以合理地预测相关变量变化产生的影响，且可以预测结果与试验数据和相关文献结论是否吻合。将具有单孔喷嘴发动机的延迟喷射策略、燃料成分和喷雾锥角等对烟尘排放的影响进行了研究。对具有6孔喷嘴发动机的提前喷射策略、汽油多成分添加剂、开始喷射（SOI）时机和气缸壁温度等对烟尘排放的影响进行了研究。

研究证明，使用单成分燃料添加剂（异辛烷）后，气缸壁在膨胀行冲程之后并没有薄膜残留。汽油燃料由于成分中含有难挥发性物质，所以在膨胀行程后会有薄膜残留，薄膜附近也是烟尘最易形成的区域。通过CFD模型验证了多成分燃料添加剂对气缸壁薄膜有同样的效果。同样，通过该模型也验证了燃料成分和喷雾锥角对烟尘排放的影响。通过该模型还可以预测，延迟SOI能够减少烟尘物的排放。烟尘的形成也与缸内温度、气缸壁温度和薄膜质量等有关。另外，空气-燃料混合物和烟尘的氧化过程等也对烟尘的形成有重要影响。

Qi Jiao et al.SAE 2015-01-1071.

编译：陈鹏飞