喷油策略对甲醇_PODEn双燃料压燃燃烧特性的影响.pdf

ISSN 1674-8484CN 11-5904/U汽车安全与节能学报,第14 卷 第 4 期,2023 年J Automotive Safety and Energy,Vol.14 No.4,2023喷油策略对甲醇/PODEn双燃料压燃燃烧特性的影响张鼎成1，张光德*1，2，陈书郅1（1.武汉科技大学 汽车与交通工程学院，武汉430081，中国；2.上海交通大学 动力机械与工程教育部重点试验室，上海 200030，中国）摘 要：为提高直喷柴油发动机的缸内燃烧效率，降低污染物的排放，研究了不同喷油策略下的甲醇/PODEn混合燃料燃烧、排放特性。基于计算流体动力学（CFD）和仿真分析软件 Converge，对某款预混压燃燃烧（PCCI）的直喷柴油发动机进行三维建模；在发动机转速为1 200 r/min，在进气压力100 kPa、进气温度340.6 K的低负荷初始工况下，进行了 仿真计算。结果表明：采用单次喷油时，提前喷油能够大幅提升缸压峰值和比放热峰值，使燃油利用率增加，且主要污染物显著减少；但过早喷油，反应速率加快，污染排放增多。采用2次喷油时，随着预喷时刻的提前，预喷、主喷的正时间隔变长，缸压曲线变化不大；比放热曲线出现 2个峰值，峰值略微降低，且喷射时刻（曲轴转角，CA）提前；与各自的质量排放峰值比较，碳烟(Soot)、氮氧化物（NOx)、一氧化碳（CO）的质量排放，分别降低了6.89%、5.41%、23.31%；优化后的预喷、主喷的CA为-27、-22。关键词：直喷柴油发动机；预混压燃燃烧（PCCI）；甲醇/PODEn双燃料；喷油策略；燃烧排放特性；燃油利用率中图分类号：U 463.85 文献标识码：A DOI:10.3969/j.issn.1674-8484.2023.04.014Effects of fuel injection strategy on combustion characteristics of methanol/PODEn dual-fuel compression ignition modeZHANG Dingcheng1,ZHANG Guangde*1,2,CHEN Shuzhi1(1.SchoolofAutomobileandTrafficEngineering,WuhanUniversityofScienceandTechnology,Wuhan 430081,China;2.Key Laboratory of Power Machinery and Engineering of Ministry of Education,Shanghai JiaoTong University,Shanghai 200030,China)Abstract:The combustion and emission characteristics of methanol/PODEn mixed fuel under different fuel injection strategies were investigated to improve combustion efficiency and reduce pollutant emissions of a direct injection diesel engine.Based on the Computational Fluid Dynamics(CFD)and simulation analysis software Converge,three-dimensional modeling is carried out for a direct injection diesel engine with a Premixed Compression Combustion Ignition(PCCI)mode.Under the initial low-load conditions of 1 200 r/min 收稿日期/Received：2023-02-07。修回日期/Revised：2023-05-07。基金项目/Supported by：湖北省自然科学基金（2015CFA113）。第一作者/First author：张鼎成（1998），男（汉），陕西，硕士研究生。E-mail：。*通讯作者/Corresponding author：张光德，教授。E-mail：gd-。14/14513 520汽车安全与节能学报514第 14 卷 第 4 期 2023 年engine speed,initial pressure of 100 kPa and initial temperature of 340.6 K were calculated.The results show that in a single injection,the peak pressure and the peak specific exothermic is greatly increased at the early injection time,the fuel utilization ratio is increased,and the main pollutants is significantly reduced;But the reaction rate becomes faster and the emission of pollution increases when the injection time is too early.With the advance of the pre-injection time,the interval between the pre-injection time and the main injection time becomes longer,and the cylinder pressure changes little,the heat release rate curve has 2 peaks,the peak value is slightly reduced,and the injection time(crankshaft angle,CA)is advanced.The mass emission of Soot,NOx and CO are decreased by 6.89%,5.41%and 23.31%respectively,compared with each peak value.The pre-injection time and the main injection time of the optimal injection strategy are-27 and-22.Key words:injection diesel engines;premixed compression combustion ignition(PCCI);methanol/Poden dual fuels;injection strategies;combustion and emission characteristics;fuel utilizations柴油机拥有更高的压缩比，能够获得更高的燃油利用率和燃烧效率，有效降低气缸内未燃尽的总碳氢化合物(total hydrocarbons,THC)和一氧化碳，但同时氮氧化物尤其是碳烟的排放污染严重。甲醇因其高含氧、低碳量及汽化潜热特性能有效改善柴油机的燃烧与排放特性，因此广受学者青睐。但由于其低十六烷值、燃点高，易失火等现象，通常引入柴油、聚甲氧基二甲醚（PODEn）等高十六烷值燃料作为引燃燃料进行助燃，考虑到既能高效燃烧，污染物排放又低，本文选用后者。并结合预混压燃点火（premixed compression combustion ignition，PCCI）的先进燃烧技术1，进一步使排放结果得到优化，又拓展了燃料高效燃烧的工况范围。目前，国内外学者对甲醇/PODEn双燃料在柴油机上的应用展开一系列研究。朱建军45团队在改进防爆机中对比了不同甲醇比例的燃烧结果，研究发现：随比例的增加，相比单燃料燃烧始点滞后，但燃烧速度加快，压力升高率与比放热峰值均大大提高。随后在不同负荷的排放试验中发现小负荷工况下NOx排放降低，CO、THC 的排放有所升高；但负荷较大时，NOx先升高后降低，CO、THC 均逐步下降。杨军67采用高压共轨发动机，在最大转速转矩下研究了不同负荷的燃烧特性，结果表明甲醇能降低缸内压力，延长滞燃期，推迟放热始点，中低负荷下甲醇质量的增加会使比放热峰值先升高后降低，高负荷下逐渐升高。赵赢8研究了废气再循环（exhaust gas recirculation，EGR）率对该混合燃料燃烧的影响，发现随 EGR 率的增加会使滞燃期和燃烧持续期延长，缸压比放热峰值下降，且大负荷时影响更为明显。印地安纳大学 D.Ganesh 9等人在一台三缸增压柴油机上研究了该混合燃料的 PCCI 模式的燃烧特性，发现随甲醇掺混比提高，双燃料的滞燃期延长，缸内爆发压力下降，当甲醇、空气质量比高于 80%，有效热效率高达 31%，高于甲醇/柴油组合燃烧模式。PODEn在大负荷工况下的排放结果较优，但小负荷低转速工况燃烧时污染物排放较高。为优化排放结果、提升燃烧经济性，基于小负荷工况下，本文探寻单次喷射和两次喷射的喷油策略对甲醇/PODEn单缸发动机预混压燃燃烧模式燃烧排放特性的影响机理。在可控范围内，通过修改缸内直喷喷油时刻，逐个研究其对缸压、比放热、平均指示压力、滞燃期等燃烧特性及颗粒物排放特性的影响，在保证发动机的经济性、动力性及较低污染物排放的前提下，分析出每种策略所对应的最优喷油正时。1 仿真模拟基础为探寻混合燃料单次喷射和两次喷射策略对甲醇/PODEn在 PCCI 模式下燃烧过程的影响规律，运用化学反应动力学与计算流体动力学（computational fluid dynamics，CFD）模型耦合的方法，通过商用流体仿真软件 Converge 建立运算模型并进行仿真尝试。本文以某款缸内直喷发动机为研究模型，原机于气缸顶部加装博世旗下第 2 代高压共轨燃油喷射系统，可自由调节喷射压力，最高可达 20 MPa。气缸的燃烧室形，其他主要技术参数如表 1。其中，CA 为曲柄转角（crank angle）。该模型的喷油方式是由进气道喷射甲醇并与空气充分混合进入气缸，PODEn燃油采用缸内直喷。在压缩冲程末期即活塞上行至上止点附近时，使 PODEn达到着火界限随即被压燃，其燃烧的同时引燃周围的甲515张鼎成，等：喷油策略对甲醇/PODEn 双燃料压燃燃烧特性的影响醇空气混合气，形成混合燃烧的状态。相比于甲醇/柴油，甲醇/PODEn组合燃料具有更高的含氧量可以有效改善发动机大负荷时缸内缺氧情况以及小负荷极大降低THC 和 CO 排放，高含氧量提升助燃效果和燃烧效率。PODEn十六烷值是柴油的 1.5 倍，提升了压燃燃烧的发火性能，使燃烧更加均匀。并且由于较低的运动粘度，以及较小的燃油粒径，促进雾化效果，有利于燃料充分混合，进一步降低碳烟排放6。2 种燃料的理化特性如表 2 所示。表 1 单缸发动机主要技术参数缸径115 mm行程120 mm排量1.25 L压缩比17喷射压力20 MPa供油提前角,CA22表 2 理化特性参数参数单位PODE甲醇液态密度（20）g/cm31.020.796低热值MJ/kg19.119.66汽化潜热MJ/kg1.109十六烷值78.63.0自燃温度470运动粘度（60）mm2/s1.051.00比热容kJ/(kgK)2.55含氧质量分数%47502 仿真计算模型2.1 建立模型模型搭建所选取的理化模型和燃烧模型如下：化学动力学反应机理借鉴江苏大学相关团队10所研究的甲醇/PODEn双燃料燃烧的 PRF 简化机理文件，该机理是由清华大学何坦瑨11开发的 PODE3综合燃烧机理和普林斯顿大学 LI Juan12开发的甲醇详细反应机理的基础上，对其燃烧反应进程进行耦合并简化，最终得到的骨架机理涵盖了6 种元素，101个中间产物和460 个化学反应，为仿真计算提供了可靠的运算基础。燃烧计算模型方面，选择 RNG k-模型作为计算的湍流模型。选取 Multi-component 模型作为计算的蒸发模型，该模型将液滴假设为高质量扩散率和高蒸发率，且液滴内部成分分布均匀。将 KH-RT 模型作为破碎模型，其中 KH 模型能够对喷雾初次的破碎位置进行准确预测，RT 则是对液滴的二次破碎进行预测；选择 Walljet1 模型作为液滴碰撞模型，主要用来模拟并计算当油滴撞击壁面后，液滴的射流和反弹飞溅以及由惯性引起的壁膜扩张与运动中液滴之间的相互作用力。燃烧模型选用传统 SAGE 模型描述油气混合燃烧的机内状态。排放模型中，NOx排放模型、Soot 排放模型分别选用 Heywood 提出的经典 Zeldovich 机理和Hiroyaso-NSC 传统经验模型。Converge 中燃烧室结构模型如图1所示。ZYX图 1 Converge 燃烧室结构模型仿真计算主要研究曲轴转角 CA=-130 114 的甲醇/PODEn双燃料单缸发动机的燃烧过程。由于模型为对称结构，为简化计算量提高计算效率，这里省略了进排气管道的结构建模，由于发动机的喷油孔数为 5孔，故选取气缸的 1/5扇形区域作为仿真计算模型。利用 Converge 软件的网格自动生成技术以及多种网格控制技术，将模型的基础网格尺寸设为 3.0 mm，网格划分后共包含网格 200万个，并经过自适应加密获得模拟计算结果。经过验证，该尺寸符合计算要求，气缸的网格结构如图 2 所示。图 2 某发动机气缸的网格结构汽车安全与节能学报516第 14 卷 第 4 期 2023 年2.2 模型验证发动机的相关结构参数如表 1 所示，通过文献查阅，发现甲醇/PODEn混合燃料在进气压力100 kPa 进气温度 340.6 K 的初始条件下能更好的进行高效燃烧以及低排放15。边界温度主要参照原台架，并通过适当增加，使甲醇提前达到着火界限，能够被 PODEn更好的引燃，具体数值由表 3 列出。表 3 模型边界条件转速1 200 r/min进气压力100 kPa进气温度340.60 K缸壁温度505.15 K缸盖温度580.17 K活塞温度605.15 K本仿真验证是在发动机转速为1 200 r/min 的小负荷工况下进行的，甲醇占能比为 35%的双燃料燃烧模式。喷油参数包括：PODEn单缸循环喷油量为 21.59 mg，喷油时刻 CA=-22，喷油持续期 20，喷油压力20 MPa。仿真模型与台架实验拟合对比的缸压(p)、比放热(QCA)结果如图 3 所示。比放热公式为 （1）其中：Qf为对应曲轴转角放出的热量；QWf为工质向同质所传热量；V 为体积；为曲轴转角。图 3 中的仿真曲线与实验曲线并不是完全吻合的。产生误差的原因：首先，由于仿真时使用的化学反应机理为简化机理，相比于台架实验的化学反应步骤或中间产物是无法被穷举的；其次，燃料成分方面 DMM3无法完全表征参与原机燃料中的 PODEn燃油；软件中设置的喷油规律也无法模拟出真实的气缸喷油规律等多种因素下造成最大比放热偏高，但该峰值超出部分在误差允许范围内。因而可认定：所建立的仿真模型能准确表征该混合燃料的燃烧排放特性。3 仿真结果分析3.1 单次喷射时刻对燃烧及排放的影响在单次喷射的喷油策略下，不同喷油时刻对甲醇/PODEn双燃料预混压燃的缸压及比放热曲线如图 4 所示。随着喷油时刻的提前，着火时刻和燃烧相位略微提前，缸压峰值和比放热峰值均提前且明显上升。-26相较于-18 的缸压峰值从 5.49 MPa 变到 5.73 MPa，比放热峰值 138.05226.12 J/()，分别提升了4.5%和63.8%。随喷油时刻提前，PODEn与甲醇空气混合气的混合随之提前，扩散时间充足，滞燃期延长，形成的预混合气增多，且由于 PODEn运动粘度高、流动性差，大部分双燃料处于均匀混合状态，预混燃烧比例增大，同时缸内高温高压的环境又推动了扩散燃烧进程，进一步使缸温缸压大幅提升，从而提升燃烧效率。高甲醇占能比使 PODEn占总混合燃料比例的一半左右，加上高十六烷值的特点，着火界限较宽，缸内过早达到着火要求，更易压燃，提前燃烧放热。喷油时刻过于提前会导致不充分燃烧且无法激发发动机的做功能力，降低发动机的机械效率，故应适当推迟喷油时刻待甲醇空气混合气充分扩散至气缸内，随后再喷入 PODEn燃料。图 5为喷油时刻对平均指示压力（indicated mean effective pressure，IMEP）和指示热效率（it）的影响 规律。02468-20-100102030p/MPaCA/(o)0100200-20-100102030QCA/J(o)-1CA/(o)实验值仿真值图 3 模型验证结果517张鼎成，等：喷油策略对甲醇/PODEn 双燃料压燃燃烧特性的影响246-20-1001020p/MPaCA/(o)CA(喷油时刻)/(o)-26-24-22-20-180100200-20-10010QCA/J(o)-1CA/(o)（a）缸压（b）比放热 图 4 喷油时刻对缸压及比放热影响IMEP43444546220-26-24-22-20-18225230itit/%IMEP/kPaCA(喷油时刻)/(o)图 5 喷油时刻对平均指示压力和指示热效率影响由图 5可看出：IMEP 受喷油时刻影响较大，大致呈现先升高再降低的趋势。IMEP 的变化对指示热效率有密切的影响，故变化趋势与前者基本一致。由前文分析可知，随喷油提前角的减小，缸压峰值和比放热峰值均减小，且燃烧持续期延长，缸温下降导致的IMEP 减小。另一方面因为相比于较早的喷射时刻，晚喷缸壁温度冷却时间较长，缸内温度下降，燃烧不集中，放热速度慢，导致不完全燃烧，故 IMEP 和指示热效率下降。图中可明显看到喷油时刻 CA为-22 的 IMEP和指示热效率最高，分别为 228.1 kPa、45%，由于在上止点前缸压较低，上止点后缸压远大于推迟喷油的缸压，使得发动机有效功和指示功增加。图 6 是不同喷油时刻对滞燃期以及燃烧持续期的影响趋势。其中滞燃期对应图表中的 CA10，即着火准备期内发动机曲轴转过的角度；燃烧持续期对应 CA10-90定义为曲轴所转过的角度。喷油正时的推迟使滞燃期变短，缸内燃烧持续期逐渐被拉长。根据比放热曲线可知，喷油时刻推迟导致着火始点推迟，燃烧重心随之推迟，而喷油时刻推迟量大于着火时刻推迟量，加上 PODEn扩散时间减少，局部当量比提升，高十六烷值燃料增多，提前达到着火界限，使滞燃期缩短。局部高温燃烧的 PODEn柴油逐渐扩散并引燃喷入的甲醇空气混合气，且扩散燃烧比例升高，燃料经较长时间进行混合，反应物活性降低，燃烧重心推迟，导致活塞在做功冲程阶段需要较长时间参与燃烧过程，最终燃烧持续期变缓。-26-24-22-20-189101112101214161820CA10-90/(o)CA10/(o)CA(喷油时刻)/(o)CA10CA10-90图 6 喷油时刻对滞燃期和燃烧持续期影响图 7 为喷油时刻对发动机排放性能的影响。其中图 7a，Soot 随着喷油时刻的推迟先降低后升高，NOx呈现逐渐上升的趋势。喷油时刻由-22 逐渐提前至-18 时，Soot 和 NOx排放均有所增多。其中-26 相较于-18 的最终排放物 Soot、NOx分别降低 2.7%、38.3%。由前文知，在-22 喷油，指示热效率及缸内燃烧状况较佳，继续推迟喷油时刻，因为活塞距上止点较近，会大大缩短喷出燃料的扩散时间，扩散燃烧比例减小。由于燃料的高含氧特性，导致局部高温和富氧状态有助于NOx生成。另外，碳烟的生成量增多是由于燃烧重心推迟，缸内温度大大下降，后期燃料的不完全燃烧使更多的 Soot 无法被氧化。由图 7b可知，随着喷油时刻汽车安全与节能学报518第 14 卷 第 4 期 2023 年推迟，HC 生成逐渐增多、CO 逐渐减少。这是由于喷油提前角的减小，使平均有效压力减小，缸压缸温明显下降，混合气被压缩，局部当量比增加，空燃比变稀导致狭隙效应增强，HC 排放显著增大；而 CO 的减小是由于缸内燃料提供富氧环境，加上较长的滞燃期使CO 与氧气充分混合，大大促进氧化反应进程。3.2 两次喷射预喷时刻对燃烧及排放的影响考虑到要降低小负荷工况下燃烧时急剧上升的缸温缸压，并且提高对 PODEn燃料的利用率，本小节改用两次喷射策略，研究预喷时刻（pre-injection time）对甲醇/PODEn双燃料燃烧特性的影响。在两次喷射策略中，经多次仿真尝试发现 PODEn的预喷和主喷油量按单次喷射总量 2:8 的比例进行分配较合理，故预主喷喷油量分别为 4.318 mg、17.272 mg，预主喷喷射持续期（CA）分别为 4、16，令主喷时刻与原模型保持一致，均为-22，同时，预喷时刻在保证与主喷时刻不冲突的提前下，分别设置了CA 为-39、-35、-31、-27 等4 组变量进行相关仿真计算。如图 8 所示，为不同预喷时刻对甲醇/PODEn预混燃烧缸压及比放热的影响曲线，细节放大图如各自下方。（a）缸压（b）比放热 23456-20-1001020p/MPaCA/(o)CA(预喷时刻)/(o)-39-35-31-27-22(单)050100150200-20-10010QCA/J(o)-1CA/(o)-6-4-204.05.06.0p/MPaCA/(o)60100140180220-9-8-7-6-5-4QCA/J(o)-1CA/(o)图 8 预喷时刻对缸压及比放热影响（a）Soot 和 NOx排放（b）HC 和 CO 排放-26-24-22-20-18180220260300340110114118m(NOx)/gm(Soot)/gCA(喷油时刻)/(o)SootNOx-26-24-22-20-183.03.43.84.21.62.02.4m(CO)/mgm(HC)/mgCA(喷油时刻)/(o)HCCO图 7 喷油时刻对排放物的影响519张鼎成，等：喷油策略对甲醇/PODEn 双燃料压燃燃烧特性的影响由图 8a 可知，随预喷时刻的提前，着火时刻和缸压峰值略微提前，但缸压峰值略有下降，可见压力升高率明显降低。如图 8b，比放热峰值提前且逐渐减小，燃烧持续期略有增加，但相比于单次喷油缩短明显。-39 相较于-27 的比放热峰值从200.95 J/()降到161.26 J/()，降低了19.8%。随着预喷时刻的推迟，预主喷时间间隔减小，预喷时混合气的燃烧反应时间较短，放热量少，对主喷着火促进作用减弱，此时预喷形成的预混合气与主喷形成的混合气共同着火燃烧，因此比放热峰值较高；随着预主喷间隔的增加，预喷的放热量大，对主喷着火促进作用大，着火时刻提前，主喷形成的预混合气减少，比放热曲线整体降低，燃烧持续期增加。图9展示了预喷时刻对平均指示压力和指示热效率的影响规律。随着预喷时刻的推迟，IMEP 和指示热效率均呈现先减小后增大的趋势，拐点出现在-31 预喷燃油，此时的 IMEP 和指示热效率分别降低至 224.1 kPa、44.04%.根据缸压比放热曲线可知，随着预喷时刻的推迟，缸压和比放热峰值略增大，着火时刻推迟，燃烧反应过程剧烈，燃烧持续期缩短，进而IMEP 降低，指示热效率也随之下降。但预喷时刻在-27 时受到主预喷间隔时间短，近乎于单喷时缸内燃烧状况，预喷与主喷的混合气几乎同时燃烧，IMEP 和指示热效率略有回升。图10 是预喷时刻对燃烧相位滞燃期和燃烧持续期的影响曲线。可见，滞燃期因预喷时刻的推迟而缩短，燃烧持续期大致呈下降趋势。由前文缸压和比放热曲线可知，无论预喷时刻提前还是推迟，甲醇/PODEn的着火时刻和 CA10 前的比放热曲线变化几乎无影响，因此滞燃期的变化与预喷时刻关系紧密。随着该时刻的推迟，主预喷间隔被缩短，两次喷射的混合气积累导致缸内燃料当量比增加，共同燃烧后使缸内燃烧温度上升，比放热峰值整体上升，燃烧效果更佳，在剧烈的燃烧工况下使燃烧持续期被缩短。预喷时刻对甲醇/PODEn排放特性的影响如图11所示。由图11a 可知，随着预喷时刻的推迟，碳烟排放量大体呈现减少的趋势，NOx排放先增多后减少。根据仿真结果可知，Soot 和 NOx排放量的峰值分别出现在-35 和-31 预喷燃油的情况，-27 分别相较于其降低了6.89%、5.41%。这是因为预喷正时的推迟促使缸内放热量更加集中，缸内温度短时间内快速上升，另外在高含氧量燃料的助燃作用下，极大地促进了氧化反应，-39-35-31-272024283291011CA10-90/(o)CA10/(o)CA(预喷时刻)/(o)CA10CA10-CA90图 10 预喷时刻对滞燃期和燃烧持续期影响-39-35-31-27224 226 228 230 43444546it/%IMEP/kPaIMEPitCA(预喷时刻)/(o)图 9 预喷时刻对平均指示压力和指示热效率影响（a）Soot 和 NOx排放（b）HC 和 CO 排放-39-35-31-27180190200210220112116120124m(NOx)/gm(Soot)/gCA(预喷时刻)/(o)SootNOx-39-35-31-274.04.55.05.50.81.21.62.0m(CO)/mgm(HC)/mgCA(预喷时刻)/(o)HCCO图 11 预喷时刻对排放物的影响汽车安全与节能学报520第 14 卷 第 4 期 2023 年碳烟下降 NOx增多，但 NOx随后减少是由于两次喷射时间间隔过短，导致燃烧速率加快，高温反应时间缩短，从而抑制 NOx生成。如图11b 可知，随着预喷正时的推迟，HC 排放大体呈上升趋势，而CO 排放不断减少。HC 和 CO 在-27 的预喷时刻下，排放量相较于其峰值分别降低了5.13%和 23.31%。因为伴随预喷的推迟，燃烧相位逐渐滞后，预喷时刻喷出的燃油混合气无法进行充分燃烧，随主喷喷出的混合气共同被压燃，并且甲醇的汽化潜热特性吸收部分热量，致使燃烧温度显著降低，极大程度抑制了HC 的氧化过程。CO 由于只需氧气充足且较HC更容易被氧化，燃烧重心推迟，预混合气的积累使燃烧更为集中，加上缸内富氧的氛围环境共同促进并加速了CO 的氧化，使其排放降低。4 结 论预混压燃燃烧模式作为一种有效的燃烧控制手段，文中的甲醇/PODEn混合燃料正是将甲醇先与空气预混，然后缸内直喷 PODEn柴油（高十六烷值燃料），通过预混形成均质混合气，提高混合燃料的活性与浓度分层，优化改变喷油策略从而共同影响燃烧进程。1）单次喷射策略中，适当提前喷油时刻有效提高缸压和比放热峰值，有助于充分燃烧，提高燃烧效率。但过早喷油则缸内燃烧持续期会大大缩短，燃料无法充分反应，有害排放物增多。故喷油时刻 CA 为-22 时燃烧排放性能最优。2）两次喷射策略中，预喷时刻的提前，会出现较长的喷油间隔，使缸内温度明显降低，缸压和比放热峰值下降，滞燃期与燃烧持续期增长，导致比放热曲线逐渐出现了2 个峰值，且燃烧过程趋于温和。3）两次喷油策略中，随着预喷的推迟，压燃时间缩短，使滞燃期缩短，燃烧重心整体后移，对 Soot、NOx和 CO 抑制效果显著，大大改善排放性能。故优化后的预喷喷油正时 CA为-27 时兼顾了燃烧与排放性能。参考文献(References)1 Reitz R D,Duraisamy G.Review of high 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