朱宏飞 张双 江枭枭 杜家坤 陈泓

摘 要：在一台侧置多孔喷油器的单缸光学发动机上通过时序控制单元控制喷油时刻，研究喷油策略对缸内喷雾发展过程及燃烧特性的影响。研究结果表明，喷油时刻过早，油束会撞击活塞顶面形成油膜，产生扩散燃烧火焰，增加碳烟排放，且会减小燃烧速率，增加燃烧不稳定性;喷油过晚，缸内滚流变弱，缸内油气混合不均匀，局部过浓区域会产生扩散燃烧火焰，增加燃烧不稳定性。

关键词：光学单缸机;喷油时刻;燃烧室;燃烧特性

Abstract： The influence of injection strategycontrolled by Engine Timing Unit on spray development and combustion characteristics was experimentally studied on a direct injection optical single cylinder gasoline engine with side-mounted multihole injectors. The results show that if the injection timing is too early， the spray will impingement on the piston， produce diffused flame， generate more soot and improve the combustion instability. If the injection timing is too late， the mixture in the cylinder forms uneven because of the weak tumble， and the rich area will generate more soot and improve the combustion instability.

Keywords： Optical engine; Injection timing; Combustion chamber; Combustion system design

前言

缸內直喷汽油机可以通过精准的调节喷油时刻，喷油量来控制缸内空燃比，提高发动机燃油经济性和热效率;还可以通过调整喷油策略，实现缸内分层燃烧和稀薄燃烧;缸内直喷汽油机缸内燃烧温度低，喷油压力大，燃油雾化蒸发快，有较好的排放性能，已经成为国内外研究机构关注的重点[1，2]。

随着研究手段的进一步完善，研究者们利用先进的光学设备及可视化研究方法开展了一系列的燃烧系统控制参数对发动机性能的影响[3-6]。JingeunSong[3]等人在一台光学发动机上研究了喷油策略对缸内混合物的形成及燃烧特性的影响，结果表明，对于一次喷射策略，推迟喷油时刻，由于缸内滚流强度大，火焰传播速率快;在点火时刻缸内湍流强度高，缸内爆发压力大。XiongboDuan[4]等人，在一台增压直喷发动机上，使用乙醇和汽油的混合物研究了喷油策略对缸内循环变动的影响，试验采用两次喷射的喷油策略，通过改变二次喷射的喷油时间和喷油量来研究对缸压，缸内爆发压力，压力升高率等影响。……