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学术会议
缸内喷水对汽油机热效率和排放特性影响的试验研究
张启锐* 裴毅强

分会场

高效清洁燃烧

摘要

为了提升发动机热效率并降低排放,以热力学单缸GDI汽油机为对象,搭建缸内直喷喷水系统。试验研究了喷水时刻、喷水量对高压缩比汽油机热效率和排放特性的影响。研究结果表明:随喷水时刻推迟,ITE、NOx、CO、HC降低,CA 50滞后,排气温度先趋于稳定后迅速升高。在水油比μ=20%,喷水时刻为上止点前60 °CA,与原机相比,点火时刻未优化工况(NOP)时,ITE降低2.8%,点火时刻优化至IMEP恢复为原机工况(OPO)时,ITE升高2.4%, NOx分别降低34.4%和23%。-100 °CA喷水时刻是ITE与排放权衡的最佳喷水时刻。随喷水量的增加,缸内平均温度上升趋势变平缓,且缸内峰值温度降低,ITE先升后降,NOx显著降低,CO先降后升,HC增加。μ=50%时,NOP 的ITE降低1.3%,点火时刻优化至IMEP为该工况极限值(OPM)时,其ITE升高3%,NOx分别降低48%、18.8%,HC分别增加7.3%、36.1%。喷水时提前点火时刻优化燃烧相位,可以进一步改善ITE和IMEP,但会削弱降低排放的能力。

关键词

汽油机;缸内喷水;热效率;排放特性

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