喷油定时对汽油机燃烧和微粒排放的影响及优化.pdfVIP

第３６卷第７期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 哈　 尔　 滨　 工　 程　 大　 学　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｖｏｌ．３６ №．７ ２０１５年７月　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｊｕｌ．２０１５ 喷油定时对汽油机燃烧和微粒排放的影响及优化 １ １ １，２ １ １ 裴毅强 ，张淼 ，秦静 ，李翔 ，刘懿 （１． 天津大学 内燃机燃烧学国家重点实验室，天津３０００７２；２． 天津大学 内燃机研究所，天津３０００７２） 摘　 要：利用燃烧分析仪和快速微粒光谱仪开展了喷油定时对增压直喷汽油机燃烧和微粒排放特性影响的实验研究。 结果表明：随着喷油定时的不断推迟，缸内压力、瞬时放热率和缸内平均温度峰值均先增大后减小，峰值位置先提前后 推迟；火焰发展期和快速燃烧期先缩短后增大，存在最佳喷油定时使得循环波动最小。 缸内直喷汽油机微粒排放呈现核 态和积聚态的双峰值。 随着喷油定时的延后，积聚态的微粒峰值数量浓度先降低后增加，核态微粒则呈现相反的变化趋 势；积聚态微粒峰值粒径逐渐减小，而喷油定时对核态微粒峰值粒径影响很小；微粒总数量浓度和积聚态微粒数量浓度 均呈现先降低后增加的趋势，且不同工况点的喷油定时均存在最佳值，在２８０～３１０℃Ａ ＢＴＤＣ。 关键词：汽油机；涡轮增压；缸内直喷；喷油定时；燃烧过程；微粒 ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１００６⁃７０４３．２０１４０３０２４ 网络出版地址：ｈｔｔｐ：／ ／ ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ ｋｃｍｓ／ ｄｅｔａｉｌ／ ２３．１３９０．Ｕ１５１９．００４．ｈｔｍｌ 中图分类号：ＴＫ４ 　 文献标志码：Ａ　 文章编号：１００６⁃７０４３（２０１５）０７⁃０９２７⁃０５ Ｅｆｆｅｃｔ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｔｉｍｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ａｎｄ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｏｆ ａ ｇａｓｏｌｉｎｅ ｅｎｇｉｎｅ １ １ １，２ １ １ ＰＥＩ Ｙｉｑｉａｎｇ ，ＺＨＡＮＧ Ｍｉａｏ ，ＱＩＮＪｉｎｇ ，ＬＩ Ｘｉａｎｇ ，ＬＩＵ Ｙｉ （１． Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｓ，Ｔｉａｎｊｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３０００７２，Ｃｈｉｎａ；２． Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｔｉａｎｊｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３０００７２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｔｉｍｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｂｙ ｅｘ⁃ ｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｎ ａｔｕｒｂｏｃｈａｒｇｅｄ ｇａｓｏｌｉｎｅ ｄｉｒｅｃｔ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｅｎｇｉｎｅｂｙ ｕｓｉｎｇｔｈｅ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ａｎａｌｙｚｅｒ ａｎｄ ＤＭＳ５００ｆａｓｔ ｐａｒ⁃ ｔｉｃｕｌａｔｅ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ． Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ ｔｈａｔｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｔｉｎｏｕｓｄｅｌａｙ ｏｆ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎｔｉｍｉｎｇ，ｔｈｅｐｅａｋｖａｌｕｅｓｏｆ ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｈｅａｔ ｒｅｌｅａｓｅ ｒａｔｅ ａｎｄ ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｍｅａｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ａｔ ｆｉｒｓｔ，ｔｈｅｎ ｄｅｃｒｅａｓｅ，ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｌｏｃａｔｉｏｎｓ ｐｏｓｔｐｏｎｅ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ａｄｖａｎｃｅ． Ｔｈｅ ｆｌａｍｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｄｕｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒａｐｉｄ ｂｕｒｎｉｎｇ ｄｕｒａｔｉｏｎ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｆｉｒｓｔ