高效汽油机本事可能有用消浸汽车燃油花消和无益排放，是知足他日油耗和排放原则的主流本事道道之一。淡薄燃烧可能抬高缸内夹杂气的比热比，消浸缸内燃烧温度，从

高效汽油机本事可能有用消浸汽车燃油花消和无益排放，是知足他日油耗和排放原则的主流本事道道之一。淡薄燃烧可能抬高缸内夹杂气的比热比，消浸缸内燃烧温度，从而消浸传热耗费；更低的燃烧温度有利于抑低爆震，可通过提前燃烧角以优化燃烧相位或采用更高的压缩比；正在中、低负荷工况时，淡薄燃烧必要更大的骨气门开度以支撑稀罕气氛进襟怀，使负荷仍旧不降，消浸动员机的泵气耗费功。淡薄燃烧被以为是一种可以有用抬高汽油机燃油经济性的本事。为了评估高能燃烧对汽油机均质淡薄燃烧流程的影响，本次推文通过一台单缸汽油机别离探讨了浅显火花燃烧和高能燃烧对均质淡薄燃烧流程的影响，解析了两者燃油经济性、燃烧个性以及NOx排放个性的差别，以期为打算高效汽油机供应参考。

台架装备了通例动员机试验台架的测功机、油耗仪等兴办外，单缸机试验台架还必要装备增压、冷却和润滑等兴办。图1为单缸机测试台架道理示意，图2为测试台架现场。

为达成均质超淡薄燃烧，引入高能燃烧编制；试验采用两家分歧公司临蓐的电晕燃烧编制。于是单缸机试验分为浅显火花燃烧编制测试、高能燃烧编制A测试和高能燃烧编制B测试共3个阶段。表1为浅显火花燃烧和高能燃烧编制要紧本事参数。探求到高能燃烧效能远高于浅显火花燃烧，高能燃烧的有用燃烧能量将远高出浅显火花燃烧。

因为单缸机摩擦耗费水准高于众缸机，单缸机台架直接测得的均匀有用压力(BMEP)和有用燃油花消率(BSFC)并不行直接与众缸机举行对比。于是采用可以归纳反响动员机进气、压缩、膨胀和排气4个冲程职能的均匀指示压力(IMEP)和指示燃油花消率(ISFC)来评判单缸机职能。

图3示出当n=3000r/min、IMEP=1.1MPa时，ISFC、CA10-90、CA50、COV以及NOx排放随过量气氛系数φa的转化趋向。跟着φa增长，ISFC流露先减小后增大的趋向，正在φa=1.44时ISFC=191.9g/(kW·h)，为最小值，比拟于φa=1.0时ISFC=206.5g/(kW·h)，燃油花消率降幅约为7.1%。发作转化的要紧由来是：跟着φa增长，缸内夹杂气中N2和O2等双原子分子占比增大，夹杂气比热容比逐步增大，有利于抬高热效能，ISFC逐步消浸；然而φa增长会肯定水平消浸缸内单元质地夹杂气所含的能量，使燃烧速率消浸，发挥为CA 10-90对应的接连期变长，且COV逐步变强。于是当φa高出1.44时，燃烧流程神速恶化，ISFC火速上升。

跟着φa升高，NOx排放先升高随后火速消浸。发作转化的要紧由来是：NOx的天生量要紧取决于燃烧温度和燃烧产品中的氧浓度，而汽油机的φa又同时影响两身分；正在φa从当量空燃比逐步增大时，氧分压增大的结果抵消了燃烧温度消浸的结果而有盈余，使NOx排放正在φa=1.15时抵达峰值；要是φa进一步增大，温度消浸的结果占上风，导致NOx排放天生量火速省略，正在φa=1.44时NOx排放约为1260×10-6。正在φa=1.63时，NOx排放消浸到210×10-6，但此时燃烧不坚固，COV高出限值。

将单缸机的燃烧编制从浅显火花燃烧编制更换为高能燃烧编制A，其余硬件摆设仍旧稳定。图4示出n=3000r/min、IMEP=1.1MPa时ISFC、CA 10-90、CA 50、COV、NOx排放以及Texh随过量气氛系数φa的转化。跟着φa增长，ISFC呈先减小后增大的趋向，并正在φa=1.65时得到最小值184.0g/(kW·h)。比拟于浅显火花燃烧编制，高能燃烧编制A可以将最佳φa从1.45擢升至1.65，ISFC从191.9g/(kW·h)消浸至184.0g/(kW·h)，降幅抵达4.1%。发作这种转化的要紧由来是：比拟于浅显火花燃烧编制，高能燃烧编制A燃烧能量高，可以火速点燃夹杂气并抬高燃烧速率，简直发挥为正在不异φa(φa=1.65)时，高能燃烧编制A可以使CA10-90、CA50减小，且COV仍旧正在2%控制。采用高能燃烧编制A时，跟着φa增大，NOx排放的转化呈先增大后减小趋向。该转化趋向和采用火花燃烧时类似，但采用高能燃烧编制A时，因为高能燃烧编制A可以正在φa=1.72时仍然仍旧坚固燃烧，NOx排放可能消浸为647×10-6。比拟于采用浅显火花燃烧且φa=1.44的工况，采用高能燃烧编制A时NOx排放消浸48.7%。然而正在不异的φa水准(φa=1.44)时，高能燃烧编制A对应的NOx排放却高于浅显火花燃烧。大概由来是高能燃烧编制A缩短了燃烧接连期，使缸内放热相对召集且靠前，最高燃烧温度较高。这也导致了正在不异的φa水准时，高能燃烧编制A对应的排气歧管温度Texh低于浅显火花燃烧(图4f)。作家同时将单缸机的燃烧编制从高能燃烧编制A更换为高能燃烧编制B，其余硬件摆设仍旧稳定，简直试验数据及解析参睹原文。

图5为分歧燃烧编制计划所能抵达的最优ISFC和NOx排放。高能燃烧编制B可以最大水平抬高燃烧能量，达成φa=1.94的均质超淡薄燃烧，ISFC最低可达180.7g/(kW·h)，其对应的指示热效能为48.2%。同时，高能燃烧编制B正在φa=1.94时NOx排放为360×10-6，而将φa拓展到2.00时，NOx排放则将进一步消浸至188×10-6，但受限于燃烧流程恶化，此时动员机ISFC将增长至185.3 g/(kW·h)。

(3) 采用燃烧能量更高的高能燃烧编制B可能达成 φ a=1.94 的均质超淡薄燃烧，ISFC最低为180.7 g/(kW·h)，其对应的指示热效能为48.2%。

(4) 将 φ a擢升至2.00时，缸内燃烧温度大幅消浸， NO x原始排放将降至188×10-6；但受限于燃烧流程恶化，此时ISFC将增长至185.3g/(kW·h)。

[1]蔡文远,徐焕祥,马帅营,王一戎.采用高能燃烧的均质淡薄燃烧汽油机试验[J].内燃机学报,2020,38(04):298-303

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