不同压缩比对湍流射流点火发动机性能和爆震影响的试验研究

作者：周磊; 刘宗宽; 李潇; 高强; 任海将; 卫海桥^*

来源：天津大学学报 (自然科学与工程技术版), 2022, 55(08): 876-885.

• 湍流射流点火
• 压缩比
• 爆震
• 汽油机

本文基于一台四冲程单缸发动机开展了不同压缩比对湍流射流点火(TJI)汽油发动机性能和爆震特性的影响研究，试验所采用的压缩比为9、11、13和15，在每个压缩比工况下对不同过量空气系数λ进行研究．结果表明，高压缩比可以拓展湍流射流点火汽油发动机的稀燃极限，压缩比15工况下，可以实现λ=3稳定燃烧．增大压缩比并配合预燃室喷油可缩短发动机燃烧的滞燃期和燃烧持续期，进而提高射流点火发动机燃烧效率．1.4<λ<1.9时，随着过量空气系数增加，主燃烧室内混合气变稀，滞燃期和燃烧持续期在低压缩比工况(CR=9、11、13)呈上升趋势，此时主燃烧室混合气浓度对燃烧过程的影响占主导作用；但是随着压缩比逐渐升高至15，滞燃期和燃烧持续期的上升趋势不再明显；而当λ>1.9时，主燃烧室混合气过于稀薄，此时预燃室射流火焰对主燃室燃烧的影响增强．试验还发现，射流点火发动机和普通火花塞点火发动机在压力振荡方面存在较大差异，射流点火发动机的压力振荡从燃烧初期阶段开始一直持续到燃烧结束，这主要是由于高温射流对主燃室多点点火造成的压力振荡．在高压缩比和较浓混合气工况下，射流点火发动机可能还会发生早燃，因此有必要使射流点火发动机在稀燃条件下进行，以实现稳定高效燃烧．

• 单位
  广西玉柴机器股份有限公司; 内燃机燃烧学国家重点实验室; 天津大学