汽油添加剂浓度对GDI汽油机喷油器积碳的影响

汽油添加剂浓度对GDI汽油机喷油器积碳的影响

汽油缸内直喷（GDI）汽油机由于具有良好的燃油经济性而得到了广泛应用。但是，随着排放法规的不断严格，对GDI汽油机性能的要求也越来越高，GDI汽油机的结构尤其是喷油器的结构也变得越来越复杂。GDI汽油机缸内运行环境十分复杂，因而较易在喷油器上形成积碳。对于复杂结构的喷油器而言，即使少量的积碳也可能对喷油器的性能产生较大影响。对此，出现了利用汽油添加剂清除喷油器积碳的方法。但是，对汽油添加剂清除喷油器积碳并保持喷油器洁净的过程还没有被完全掌握，因而需要通过试验进做一步研究。

试验采用1.2L直列3缸GDI汽油机，其采用具有6个喷油孔长度为4/15mm的喷油器，且6个喷油孔的直径均为1/6mm。试验选择2种均满足日本工业标准（JIS）的不同无铅汽油，两种汽油的辛烷值（RON）分别为90和100，并分别记为RG汽油和PG汽油。分别在RG汽油和PG汽油中加入低浓度、中浓度和高浓度用于清除积碳的汽油添加剂，从而形成不同的测试燃油。对每种测试燃油进行燃烧测试，测试设定燃油喷射压力为15MPa，转速2000r/min，在该稳态条件下GDI汽油机运行15h。试验结束后，将喷油器从GDI汽油机中拆下，采用日本基恩士（KEYENCE）公司生产的VHX-500F数码显微相机对喷油器内部和外部表面进行图像采集，并利用日本电子株式会社（JEOLLtd）生产的JSM7001F扫描电子显微镜对喷油器内部和外部表面进行局部观察。对比不同燃油的图像采集结果发现：①不使用具有积碳清除功能的汽油添加剂时，喷油器内部和外部表面均出现了积碳；②不同浓度的汽油添加剂具有不同的积碳清除能力，低浓度的汽油添加剂不能够保持喷油器洁净，因而需要设定最小浓度值，防止积碳的产生。

Yuichiro Miura etal.SAE 2016-01-2248.

编译：陈丁跃