缸内高压直喷汽油机的燃烧效率优化

缸内高压直喷汽油机的燃烧效率优化

缸内直喷汽油机与传统汽油机相比，具有更高的充量系数、热效率和更好的瞬态响应能力，因而成为当前汽油机的主要类型。但由于汽油机的燃烧特性和排放特性与其燃油喷雾特性直接相关，而高压喷油器能够产生具有良好蒸发特性的燃油喷雾，因而常在缸内直喷汽油机上采用高压喷油器即为缸内高压直喷汽油机。为了进一步提高缸内高压直喷汽油机的燃烧效率，需要对其做进一步优化。随着各种先进测量技术的实现，通过对汽油机运行过程进行分析实现对其优化，逐渐成为汽油机燃烧效率优化的主要方法。

缸内高压直喷汽油机运行时，高压喷油器形成的燃油喷雾与进气道进入的空气在燃烧室内混合，形成可燃混合气。之后，火花塞产生电火花，引燃火花塞附近的可燃混合气，产生的火焰不断传播，引燃整个燃烧室内的可燃混合气。燃烧结束后产生的排放物随后进入排气歧管中被排出。通过对上述运行过程的分析，结合先进的测量技术进行优化。可用的先进测量技术包括：①使用Mie散射技术实现燃油喷雾的可视化；②使用高速粒子图形测速技术实现对汽油机燃烧室内部瞬时流场的可视化；③使用高速视频显微镜结合光纤探针实现燃烧室内火焰传播的可视化；④使用双色法监测缸内生成碳烟的温度和燃烧室内部可燃混合气浓度；⑤使用高分辨率排放气体分析仪确定排放颗粒物尺寸分布、颗粒物质量和未燃烧HC浓度。所介绍的先进测量技术还能够对部分负荷和稀薄燃烧混合条件下的汽油机进行燃烧效率优化。

Ulrich Spicheretal.SAE 2016-01-2244.

编译：王祥