用于直噴汽油機(jī)多模式運(yùn)行的新型噴射器

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用于直噴汽油機(jī)多模式運(yùn)行的新型噴射器

汽油直噴機(jī)通常在多種燃燒模式下運(yùn)行。一般情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)在較高負(fù)荷下采用均勻混合燃燒，而在部分負(fù)荷和低負(fù)荷下采用分層混合燃燒。采用不同噴射參數(shù)和噴射策略，以及設(shè)計(jì)不同的氣缸和活塞幾何結(jié)構(gòu)使車輛根據(jù)不同負(fù)荷和車速采用相應(yīng)的燃燒模式。本文提出了一種新型噴射器（圖1），其可以控制噴霧結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)多種燃燒模式，從而適應(yīng)不同的工作條件。對使用新型噴射器的汽油直噴機(jī)燃料混合物的形成過程進(jìn)行仿真評估。研究具有空氣導(dǎo)向燃燒系統(tǒng)的汽油直噴機(jī)的燃料-空氣混合物的形成。

新型噴射器工作的基本原理是，轉(zhuǎn)換兩種不同噴射針使噴射器在不同燃燒模式下轉(zhuǎn)換。對于新型噴射器，其多孔圓周噴射采用分布式噴霧模式使燃料混合更均勻。采用兩種組合使噴射系統(tǒng)在3種不同模式下運(yùn)行：①用于分層噴射模式的中央孔噴射；②用于稀薄均勻燃燒模式的6孔圓周噴射；③用于燃料富足均質(zhì)燃燒模式的中央孔和圓周孔噴射。

該新型噴射器主要有以下優(yōu)點(diǎn)。

（1）6個(gè)圓周孔打開的新型噴射器在燃燒起始時(shí)能夠提供化學(xué)計(jì)量燃料以獲得稀薄均勻燃燒模式。

（2）當(dāng)只開啟中心孔，該噴射器能將燃料與空氣在火花塞附近以化學(xué)計(jì)量比進(jìn)行混合，從而保證分層燃燒。中央孔開啟時(shí)，火花塞2cm范圍內(nèi)接近化學(xué)計(jì)量燃燒的燃料質(zhì)量百分比是12.1%；而6個(gè)圓周孔開啟時(shí)，其燃料質(zhì)量百分比為2.5%。相同位置時(shí)，新型噴射器中央孔開啟時(shí)的空燃比為0.93。

圖1　新型噴射器的橫截面圖

（3）當(dāng)中央孔和6個(gè)圓周孔都開啟時(shí)，該噴射器能夠獲得較高的化學(xué)計(jì)量燃燒量以獲得燃料富足的均質(zhì)燃燒模式，很適合汽油機(jī)在高負(fù)荷下運(yùn)行。

同時(shí)，該新型噴射器能夠改善不同運(yùn)行模式下混合物的形成。

刊名：International J of Engine Research（英）

刊期：2014年第15期

作者：B Mandumpala Devassy et al

編譯：趙喚