喷射策略对GCI大负荷拓展影响的数值模拟

针对重型发动机汽油压燃(GCI)燃烧模式,采用计算流体动力学(CFD)模拟的方法开展了喷射策略对GCI大负荷拓展影响的研究.在气道喷射结合缸内单次喷射策略下,通过优化EGR率、进气压力、喷射压力和喷射正时等燃烧边界条件,当喷油量为110mg/cyc时,相对未优化工况,可以将平均指示压力(IMEP)从1.868 MPa提升至2.036 MPa,soot排放从0.4700g/(kW·h)降低到0.0200g/(kW·h).在此基础上,进一步研究了气道喷射结合缸内两次喷射策略对GCI大负荷燃烧的影响.结果表明:引入合适比例的气道预混或加入较早的预喷,可以在控制压力升高率的同时获得较低的soot排放(0.0177g/(kW·h))和较高的IMEP(2.056 MPa);相比于气道喷射结合缸内单次喷射、缸内两次喷射的策略,气道喷射结合缸内两次喷射条件下IMEP可以获得进一步改善,分别为0.21%和0.24%,且最大压力升高率均可以控制在1.2 MPa/(°)CA以下,最高缸内压力过高限制了发动机负荷的进一步拓展.