甲醇直喷发动机不同喷油器性能对比研究：高流量喷油器的优化设计与燃烧排放特性

本文基于汽油直喷(GDI)喷油器开发了流量提升1.6倍的高流量喷油器，通过实验对比了两种喷油器在多工况下的喷射正时(Injection Timing)和压力(35 MPa)优化效果。研究发现：高流量喷油器在低速低负荷工况所需喷射压力更低，优化后可使CA50提前、缩短CA10-IG和CA90-CA10，降低BSFC（制动燃料消耗率）0.4%-2.2%，减少CO/HC排放，为甲醇直喷(MDI)发动机喷油器开发提供重要指导。

　　

Highlight

本研究基于汽油直喷(GDI)喷油器开发了流量达原装1.6倍的高流量喷油器，通过实验系统对比了两种喷油器在多工况下的性能表现。

The impact of injection timing on the performance of methanol engines with different injectors

图4展示了喷射正时对两种喷油器燃烧性能的影响规律。当延迟喷射正时，CA10-IG（点火后10%燃烧相位）和CA90-CA10（燃烧持续期）呈现先降后升趋势，而CA50（50%燃烧相位）则先提前后延迟。以工况3和喷油器1为例：当喷射正时设为240°CA BTDC（上止点前）和320°CA BTDC时，CA50分别比280°CA BTDC延迟0.3°CA和2.4°CA。这种现象可能源于喷雾发展与活塞运动的匹配度变化——过早喷射导致燃油湿壁，而过晚喷射则影响混合气形成。

Conclusion

1. 1.

   随着喷射正时延迟，CA10-IG和CA90-CA10先缩短后延长，CA50呈现先提前后延迟的非线性变化；

2. 2.

   高流量喷油器在低速工况所需最优喷射压力更低，但在多数工况下与原始喷油器的最佳压力均为35 MPa；

3. 3.

   优化后的高流量喷油器使BSFC最高降低2.2%，同时实现CO和HC减排，但会轻微增加NO_x排放。