HCCI发动机不同燃油直喷技术策略的试验研究

近些年，对优化燃油直喷策略进行了大量研究，目的是同时减小压力升高率和废气排放。国内外研究人员应用复式喷射系统来实现部分燃烧分层，并得出分层燃烧是减少压力释放率的有效方法，因为分层燃烧可以实现不同区域的自动点火。而同时可以实现减少热释放和压力升高率的方法是均质压燃（HCCI）技术。HCCI的特点是与火花点火和分层柴油燃烧系统相比能够大量减少NOx的排放。这一优点可以归因于低的燃烧温度和缸内混合气体的一致性。由反应速率控制的容积燃烧提供了快速热释放，而这又反过来作用于一个等体积的过程，从而提高了热效率。

本文研究了HCCI发动机增压技术对燃烧和排放的影响。发动机使用汽油作为燃料，并且应用内部废气再循环来实现HCCI的燃烧方式。通过应用不同的直喷策略控制可变进气压力时的热释放率，如在负阀重叠（NOV）和压缩行程期间喷射时的热释放率等。认为只要在废气压缩过程中注入一部分燃料就可以使发动机在进气增加时运转。由于NOV时释放的热补偿了吸入新鲜气体而导致的温度下降，因此确保了足够高的最终压缩温度来实现自动点火。然而，进气压力的提高增加了NOV的热释放，也提前了自动点火时间。同时，由于进气压力提高而缩短了燃烧持续时间。通过燃油分散喷射和在压缩行程中注入一定量燃油而实现燃油分层，有效地减小了热释放和压力升高率。

刊名：Experimental Thermal and Fluid Science（英）

刊期：2014年第126期

作者：Hunicz J et al

编译：郭大磊