电喷LPG发动机快速燃烧过程的希燃特性研究LPG燃气燃烧速率较慢,在稀燃条件下更易造成混合气的不完全燃烧以及严重的后然。
LPG稀燃过程中如何扩展燃烧稀限以及加快燃烧速率是一个值得研究的问题。
点火能量、点火提前角、点火模式等影响LPG燃烧过程中的点火特性和火焰传播特性的因素对发动机的稀限制均会产生作用。
图8为3500r/min、30%开度,4800r/min、50%开度发动机工况条件下,LPG发动机在高能同步双点火以及普通单点火模式下的燃烧稀限随点火提前角的变化规律。
如图所示,随着点火提前角的增大,LPG混合气的燃烧稀限逐渐增大,当点火角大于40°CA后,稀限值趋于稳定,随点火角的增大小幅度波动。
因为较大点火提前角使LPG燃气具有充分的燃烧时间,弥补了由于稀燃燃烧速率较慢而造成的不完全燃烧。
转速的升高一方面有助于LPG燃气的燃烧,另一方面由于强烈的进气扰动,容易吹熄混合气中形成的火核,影响发动机的正常燃烧,这一点在图中曲线得到验证;尽管节气门开度的最大对LPG稀限又增加的效果,但转速对其稀限值降低的负面作用明显大于节气门的正面提高作用。
图中4800r/min、50%开度的LPG燃烧西线值明显低于3500r/min、30%开度。
不同工况下点火角与模式对稀燃特性的影响
同时,对比分析发现,高能同步双火花塞点火LPG燃烧稀限值(Φ为1.4~1.5)比普通单点火(Φ为1.25~1.4)在整个点火提前角的变化范围内均有大幅度的提高,在较小的点火提前角时,差别尤为明显。
如前所述,普通单点火稀限值的变化依赖于点火提前角的增大而延长的燃烧持续期,使LPG燃气燃烧尽可能地充分。
而高能双火花塞点火系统从两个方面改善了LPG稀薄燃烧过程,高能点火有利于LPG稀混合气的点燃和火核的发展;双点火模式缩短了火焰传播距离,提高了LPG的燃烧速率。
这样,高能双点火的限值的变化受点火角的影响比普通单点火模式要小得多。