采用PLIF光学测试对废气回流实现EGR分层的研究

摘要

虽然直喷汽油机凭借其燃油喷射灵活度高、低温起动效果好、充气效率高等优势逐步取代进气道喷射汽油机成为汽油车车载动力的主流，但在国内由于油品和稀燃后处理问题，直喷汽油机的最大优势——分层稀薄燃烧并没有被应用，仍然采用节气门控制负荷的量调节方式，使得直喷汽油机在部分负荷的节流损失依然存在。利用进气行程排气门二次开启实现排气回流,并通过排气门行为参数和滚流强度的改变对回流废气的缸内分层分布进行主动控制.为探究不同影响因素下回流废气缸内分布的规律性,在一台滚流气道单缸光学发动机上应用平面激光诱导荧光法测量了不同排气门二次开启规律、不同进排气压差以及强化滚流等条件下回流废气在不同曲轴转角的分布状态.结果表明:排气门二次开启时刻在进气行程中后期时,回流废气会随着缸内已形成滚流运动沿燃烧室外围产生旋转运动,在近点火时刻保持回流废气与新鲜空气的分层分布状态;排气门二次开启时刻在进气行程前期时,由于缸内未形成有效的滚流运动,回流废气过早进入汽缸基本形成均匀混合气;进气行程中后期较高的排气门二次开启升程仍能形成良好的EGR分层状态,并且还能起到减缓滚流旋转运动的作用;进排气压差过大时,回流废气量较大,气流运动也较强,不易于产生EGR分层;较强的滚流运动可以加快回流废气缸内旋转速度,相同的曲轴转角内产生更大的转移幅度.