汽油機分層廢氣再循環與稀薄混合氣燃燒

更新時間：2012-11-25 14:15 來源：清華大學學報作者: 閱讀：2196

摘要:為探索汽油機清潔燃燒技術途徑 ,設計了 5氣門汽油機餡餅狀分層充氣系統 ,試驗對比了在分層充氣前提下的稀燃和廢氣再循環對發動機排放特性的影響 ,并研究了兩者疊加后對發動機性能的影響。試驗結果表明 ,采用分層充氣方式能夠使廢氣再循環率達到 3 2 % ;在相同進氣充量時 ,廢氣再循環與稀燃對改善 NOx 排放的效果基本相同 ;稀燃與廢氣再循環相結合可以獲得比單純稀燃或單純廢氣再循環更好的綜合性能 ,使 NOx 和 CO排放均降低到化學計量比無廢氣再循環情況下的排放指標的 10 %以下。稀燃與分層充氣廢氣再循環相結合 ,簡便可行 ,為研發低污染發動機提供了新思路

關鍵詞:5氣門汽油機,分層充氣,廢氣再循環,稀薄燃燒

在汽油機上 ,稀混合氣燃燒和廢氣再循環(EGR)是最常用的兩種機內凈化措施。稀混合氣燃燒 ,不僅可以減少 CO,HC和 NOx 的排放量 ,而且可以節約燃油。稀燃汽油機在不裝三效催化器情況下 ,不乏達到“歐洲號”排放法規的先例。但是 ,稀燃汽油機目前還難以滿足“歐洲號”、“歐洲號”排放法規的要求 ,主要問題是 NOx 排放指標偏高。另外 ,在稀燃汽油機上 ,氧化還原三效催化器對NOx 的轉化效率也很低。

專用于稀燃汽油機的催化器 ,目前我國還在研制之中 ,技術引進或產品進口的代價過高。廢氣再循環也是改善 NOx 排放的有效途徑 ,常被用于柴油機或均質化學計量比混合氣的汽油機。稀燃和廢氣再循環都是通過降低燃燒溫度而減少 NOx 排放 ,對缸內混合氣都具有稀釋作用。

關于稀燃和廢氣再循環的疊加效果 ,目前的研究還很少。受循環波動率限制 ,稀燃存在稀燃極限 ,廢氣再循環存在最大許可廢氣再循環率。為提高稀燃能力 ,現代電控燃油噴射汽油機 ,多采用混合氣分層技術。一種方式是 ,借助進氣渦流 ,在進氣行程后期噴油 ,使缸內混合氣形成上濃下稀層狀分布 ;另一種方式是 ,借助進氣滾流 ,在進氣

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