相对于进气道喷射汽油机而言,缸内直喷汽油机具有燃油经济性好、响应快、冷启动容易、空燃比控制精确、EGR率大、排放低等优点,将成为进气道喷射汽油机的替代产品。而其点火可靠性和燃烧稳定性的提高一直是研究的关键点。为此,作者提出了点火室式直喷 (DISC: Direct-Injection Spark-Chamber) 汽油机燃烧系统的概念,即在缸盖上设置一点火室,点火室与主燃烧室由通道相连,火花塞位于室内,喷油嘴置于室内或室外。通过利用进气气流和压缩挤流运动的燃油喷射策略,或利用喷雾在不同背压下的贯穿距特性和压缩挤流运动的燃油喷射策略,来保证在不同工况下,点火室内的混合气浓度都在可点燃范围内,从而确保点火可靠性。由于点火室喷出的火焰能量大大超过火花塞的点火能量,提高了燃烧稳定性,可以进一步扩大缸内直喷汽油机的稀薄燃烧范围,提高经济性,并能降低控制系统的难度。在自然科学基金资助下,开展了点火室式缸内直喷汽油机喷雾、混合气形成过程、燃油喷射过程的实验及数值模拟工作,并取得了预期的成果,为缸内直喷汽油机的进一步深入研究奠定了良好的理论和实验基础。
英文主题词Spark Chamber; Gasoline Direct-Injection; Hole-type nozzle spray; Laser Diagnostics; Combustion System