基于缸内双直喷策略改善增压低温汽油机效率的研究

基于缸内双直喷策略改善增压低温汽油机效率的研究

与常规汽油机相比，增压低温汽油机能够在不降低燃油经济性的同时减少排放，使汽油机能够满足不断严格的排放法规要求。而新出现的缸内双直喷（DDI）策略，结合了缸内直喷策略和多次喷射策略两种喷射策略的优点，能够改善增压低温汽油机的效率。缸内D-DI策略是将待喷射的大部分燃油在增压低温汽油机的进气冲程中，采用缸内直喷的方式注入；而将另外小部分燃油在增压低温汽油机的压缩冲程中，同样采用缸内直喷的方式注入。由此，将会产生部分燃料分层（PFS）的可燃混合气，有助于降低热释放率（HRR）和缸内压力上升率，同时不出现爆震，从而改善增压低温汽油机的效率。通过试验验证D-DI策略对增压低温汽油机效率的改善。

试验采用美国桑迪亚国家实验室开发的研究型增压低温汽油机，并使用抗爆指数93的零乙醇汽油。进气采用一台空气压缩机提供，并采用具有音速喷嘴的超声波气体流量计对进气流量进行测量。进气温度采用加热器调节，并在整个试验中保持温度不变。进行D-DI策略下的增压低温汽油机燃烧试验，并采用压电式压力传感器测量汽油机缸内压力。HRR和燃烧相位（50°）采用标准化计算程序计算。CO、CO2、 HC、NOx和O2采用多组分排放分析仪进行测量，颗粒物（PM）排放采用烟度计测量。对试验结果进行分析显示：D-DI能够显著降低HRR，同时显著改善燃烧相位（50°），有效防止爆震的发生；与全预混喷射策略下的均质燃烧相比，采用D-DI策略使增压低温汽油机的热效率改善了1.0%～1.6%，且D-DI策略中两次喷射下的燃油喷射量比例影响热效率的改善量。

JeremieDernotteetal.SAE 2017-01-0728.

编译：李臣