基于空间分离预喷策略的降低碳烟和NOx排放试验

当今直喷柴油机是发动机中最具效率的动力工具，然而传统直喷柴油机颗粒以及NOx排放量高的问题亟待解决。直喷柴油机应用二次喷射技术成为当今主流,但二次喷射技术的最大缺点会导致比较高的烟尘排放。因为当主喷发生时预喷射燃料正在燃烧，主喷液体燃料与预喷火焰产生干扰而导致混合气形成时间缩短，这样燃烧就在富氧条件下进行而使烟尘排放增加，因此不采用排放后处理系统就不会满足日益严格的排放法规。针对这种现象，一种解决办法就是使预喷射与主喷射分离，从而避免主喷射与预喷射火焰产生反应，使NOx和烟尘排放减少。起初的研究通过上述方法可以减少烟尘排放，但NOx排放还保持在一个稍高的水平，所以通过合理优化使烟尘和NOx排放达到一个合理的平衡才是试验的主要目的。

试验采用一种先进的喷射策略即先进分离喷射策略，用2个喷油器（1个主喷器和1个副喷器）向改造过的燃烧室喷油，副喷油器直接向燃烧室中心区喷射以错开与主喷间的相互干扰，图1为先进分离喷射策略三维演示图。另外，试验还用到另一种新的可视化方法即双色测量法，图2为双色测量法设备在发动机上的安装示意图。

先进分离喷射策略可以显著降低烟尘排放还允许较高的废气再循环率，因而会大大降低NOx排放。

AndreasBindeetal.SAE 2012-01-1159.

编译：韩晓梅