摘要
汽油缸内直喷(gasoline direct injection, GDI)技术有利于发动机的进气过程,表现出较好的NOx排放和燃油经济性,被广泛运用于乘用车领域。喷油起始时刻(start of injection, SOI)严重影响着缸内油气混合的均匀性,进而对发动机的燃烧和排放性能产生影响。通过Converge软件对某款高速GDI发动机进行仿真分析,研究不同SOI条件下发动机的性能变化。结果表明:发动机高速运行时,在缸内气流和燃油束气流的共同作用下,缸内左侧形成强滚流团,混合油气向进气侧方向聚集。随SOI延后,喷雾撞壁时刻推迟,燃油在缸内的破碎效果得到加强,但不利于顶面油膜蒸发,火花塞处形成不同浓度的混合油气。对比发现400°为最佳喷油时刻,此时缸内油气混合均匀性最好,燃烧重心提前,缸内最大爆压达到10.5 MPa,动力性能和燃油经济性得到提升;燃油的充分燃烧以及缸内燃烧温度的增加使CO和总碳氢化合物(total hydrocarbons, THC)排放减少,但NOx排放有所增加。
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