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1、FAI二沖程缸內直噴汽油機的研究Ξ蔡曉林1,楊延相2,張平1,劉昌文1,郗大光2,尤兵1(1.天津大學機械工程學院,天津300072;2.天津內燃機研究所,天津300072)摘要:基于AX2100二沖程化油器式發(fā)動機進行了FAI(FreeArmatureInjection自由電樞噴射)缸內直噴二沖程發(fā)動機的臺架試驗研究,在原機的基礎上設計改造了一個適合缸內直噴的燃燒室結構,獲得了大量的缸內直噴的試驗數據和電控參數的MAP圖,并做了該直噴發(fā)動機和原化油器發(fā)動機的性能、燃油消耗和HC排放的比較。結果表明,FAI直噴技術能夠成功地應用于二沖程發(fā)動機缸內直噴系
2、統(tǒng),極大改善了燃油短路的現象和掃氣效率,在整個運行范圍內燃油消耗大大降低,HC排放改善很多。關鍵詞:缸內直噴;FAI噴射;二沖程發(fā)動機;燃油消耗;排放中圖分類號:TK41316文獻標識碼:AStudyonFAITwo2StrokeDISIEngineCAIXiao2lin1,YANGYan2xiang2,ZHANGPing1,LIUChang2wen1,XIDa2guang2,YOUBing1(1.SchoolofMechanicalEngineering,TianjinUniversity,Tianjin300072,China;2.TianjinI
3、nternalCombustionEngineResearchInstitute,Tianjin300072,China)Abstract:ThispaperintroducestheresearchoftheFAI(FreeArmatureInjection)two2strokeDISIenginemodi2fiedfromacarburetortwo2strokegasolineengineAX2100indetails.Acombustionchambermeetingtothefueldi2rectinjectiontechnologywasd
4、evelopedandalargeamountofrawdataandMAPoftheelectroniccontrolparame2terswereobtained.Moreover,thecomparisonsinpower,fuelconsumptionandemissionwereconducted.There2sultsshowedthattheFAIdirectinjectiontechnologycouldbesuccessfullyappliedtothetwo2strokeengine,elimi2natingshort-circui
5、tingphenomenonandimprovingthescavengeefficiency.Fueleconomyandexhaustemissionsoverthewholeoperatingrangewereimprovedgreatly.Keywords:Directinjection;FAIinjection;Two2strokeengine;Fuelconsumption;Emission引言二沖程汽油機由于其結構簡單、升功率高、成本低廉等優(yōu)點而廣泛應用于摩托車、小型汽車、舷外機和割草機等領域。由于傳統(tǒng)的曲軸箱掃氣化油器供油式二沖程發(fā)動機
6、在換氣方面存在的固有問題,在大多數情況下,未燃HC直接進入排氣系統(tǒng)中,使其HC排放和油耗很高。但是有關的污染物排放的法規(guī)已經迫使二沖程發(fā)動機降低它的未燃HC排放和油耗。因此新型的低排放污染、低燃油消耗的二沖程火花塞點火式發(fā)動機的開發(fā)已經迫在眉睫。以前,充分分離新鮮混合氣和燃燒室中的廢氣還是不可能的事情。直到缸內直噴技術的出現,才使人們看到了二沖程發(fā)動機的曙光1～6。近年來,國外研究人員在把燃油直噴技術應用于二沖程發(fā)動機上做出了很多設想,基本方案包括缸內高壓燃油噴射、電控低壓缸內燃油直噴7～9、電控燃油夾氣噴射以及機械式空氣輔助燃油噴射10。對于小缸徑設
7、計(特別是發(fā)動機排量在50mL～125mL之間)的摩托車,采用低成本的燃油直噴技術是最為合理的方案,其中應用最多的以電控燃油夾氣噴射為主。如ORBITAL公司的SEFIS(SmallEn2gineFuelInjectionSystem)夾氣噴射技術11,IFP公司開發(fā)的IAPAC系統(tǒng)12,13,以及Orbital公司和Ford14,15開發(fā)的AFI燃油夾氣噴射系統(tǒng),都取得了不錯的效果。但電控燃油夾氣噴射系統(tǒng)的缺點是系統(tǒng)相對復雜、成本高,而且對噴入缸內的燃油量不能進行及時準確的調節(jié)。本項工作旨在應用低成本的一體化電磁燃油噴射器FAI16實現二沖程摩托車發(fā)
8、動機的缸內燃油直噴,可以準確、定時定量地對噴入缸內的燃油量進行調節(jié),從而解決二沖程發(fā)動機排放差
