汽油机均质稀薄燃烧与二次喷油研究
潍坊工程职业学院 刘海亮 郇新
1 概述
传统的混合气形成方式是进气气流的冲击力把燃油油滴打散在气缸之外，混合气在气缸之外就已经形成，然后已经形成的混合气经过进气总管逐个的再次分配到进气歧管中，最终混合气在气缸中得以燃烧，由此我们可以看出，燃油是在气缸之外喷射的。而二次喷油技术和稀薄燃烧则是把燃油经过喷油器直接喷在气缸中，强大的进气冲击力在气缸内把燃油打散，形成稀薄不等的混合气，进而实现燃烧。
2 均质稀薄燃烧的原理
混合气进入气缸后并非我们想象中的“一锅粥”的情况，而是类似“千层饼”一样，一层一层分开的，这种分层燃烧的情况跟进气的力度、气缸的温度、气缸的结构形式有很大关系。一般情况下，这种分层是比较明显的，即火花塞附近的混合气比较浓，然后距离火花塞越远的区域混合气逐渐变稀。但是当发动机转速比较低（比如怠速状态下）或者负荷比较大（比如满载爬坡时）的时候，火花塞附近的浓混合气因为得不到充足的氧气而不能完全燃烧甚至会出现熄火的情况。此外由于最外层的混合气浓度过低，其平均浓度有可能比常理状态下的稀混合气浓度还要低，此时燃烧就会产生过多的废气（比如HC等）。产生以上两种不良情况的原因是由于整个气缸内混合气的分层度过高，换句话说就是分层界限太明显所造成的，当然这并不是我们的理想方案。于是便出现了另外一种燃烧方式——均质混合气稀薄燃烧，这种燃烧方式区别于传统的燃烧方式，传统的燃烧方式是“一锅粥”的燃烧，即只要条件允许整个燃烧室内的混合气同时燃烧，同时产生能量。而均质混合气稀薄燃烧则是先允许火花塞附近的浓混合气燃烧，进而一步一步引燃到外层的混合气，最终实现整个气缸内混合气的燃烧。由此可以看出这种燃烧方式只有一个火源就是火花塞附近的浓混合气。用一个火源，源源不断地引燃外层混合气，既避免了多种火源的存在而引发爆震现象，又可以使外层的稀混合气得以充分的燃烧，显然这是一种比较理想的燃烧方式。要实现这种均质稀薄燃烧，混合气的形成是关键因素。实践证明，二次喷射以一种较灵活的供油方式，比较成功地解决了这一问题。
