輔助火花點火對DME微引燃汽油稀釋復(fù)合燃燒的影響

張龍龍，陳?韜，謝?輝，牛?健，趙?華

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輔助火花點火對DME微引燃汽油稀釋復(fù)合燃燒的影響

張龍龍，陳?韜，謝?輝，牛?健，趙?華

(天津大學(xué)內(nèi)燃機燃燒學(xué)國家重點實驗室，天津 300072)

DME(dimethyl ether，二甲醚)微引燃汽油稀釋復(fù)合燃燒模式，可以實現(xiàn)汽油機高效低溫燃燒．但是在DME總熱值比受限條件下，廢氣稀釋存在極限條件，限制了經(jīng)濟性的進一步提升．為提高稀釋燃燒經(jīng)濟性，采用火花點火可以提升集聚型DME微引燃相對燃燒速度，可以提高離散型DME微引燃絕對燃燒速度．研究結(jié)果表明：火花點火對兩種微火源引燃都具有促進作用，在離散型微火源策略中采用火花點火對經(jīng)濟性提升更明顯，相對于火花點火輔助集聚型微引燃可提高3.88%．

汽油機；火花點火；DME微引燃；復(fù)合燃燒；廢氣稀釋

在汽油機上采用火花點火引燃-可控自燃(spark ignition-controlled auto-ignition，SI-CAI)的稀釋低溫混合燃燒技術(shù)，同時具有高熱效率和低NO排放的優(yōu)點．美國西南研究院[1]引入10%～20% EGR可以降低汽油機部分負(fù)荷油耗，但是繼續(xù)提高EGR率會使燃燒循環(huán)波動升高．文獻[2-4]對SI-CAI混合燃燒循環(huán)波動進行了研究，結(jié)果表明：SI-CAI混合燃燒的前期火焰?zhèn)鞑ヅc后期自燃之間存在強烈的耦合，前期火焰?zhèn)鞑ミ^程的波動會影響后期自燃燃燒過程．

為了解決前期火焰?zhèn)鞑ゲ环€(wěn)定問題，Sevik等[5]通過增加點火系統(tǒng)的能量來提高燃燒過程初期的著火穩(wěn)定性，EGR率上限最高拓展到27.1%，燃燒循環(huán)變動小于3%，指示熱效率改善5.5%．Shi等[6]通過進氣道噴射汽油和DME進行預(yù)混，利用DME提高整缸混合氣活性，實現(xiàn)汽油機空氣稀釋低溫燃燒，研究點火時刻(spark timing，ST)對燃燒調(diào)控作用．本課題組提出DME微引燃汽油稀釋混合燃燒技術(shù)[7]，通過缸內(nèi)直噴微量DME引燃?xì)獾绹娚淦停岣咔捌谥鹉芰?，實現(xiàn)穩(wěn)定燃燒．DME為含氧燃料，十六烷值高，自燃溫度低且滯燃期短，不含C—C鍵，燃燒過程無碳煙生成[8]，有利于火核形成和提高整缸活性.

DME噴射策略不同，對汽油機稀釋混合燃燒作用不同，當(dāng)DME噴射時刻靠近燃燒上止點時，缸內(nèi)DME濃區(qū)形成集聚型DME微火源，可以提高稀釋混合燃燒的著火能力；DME噴射時刻遠(yuǎn)離燃燒上止點時，擴散分布的DME形成離散型DME微火源，有利于火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊奶嵘齕9]．但是，考慮到DME在實際乘車中的填充與使用情況的非便利性，設(shè)定DME在試驗工況中比例不超過總熱值(汽油＋DME熱值)的15%，即采用缸內(nèi)直噴微量的DME實現(xiàn)著火和燃燒控制．Fu等[10]進行了稀釋條件下DME微引燃混合燃燒試驗，發(fā)現(xiàn)直噴DME類似于多點點火，可實現(xiàn)穩(wěn)定著火并提高火焰?zhèn)鞑ニ俣群推蜋C熱效率．雖然空氣稀釋具有較高的熱效率，但是非當(dāng)量比燃燒給排放后處理帶來較大挑戰(zhàn)，因此，廢氣稀釋下的汽油機低溫燃燒具有更好的實用價值．但是在稀釋度進一步提升，DME總熱值比不超過15%的條件下，DME早噴可能無法實現(xiàn)穩(wěn)定著火，而DME晚噴可能導(dǎo)致周圍混合氣過于稀釋影響火焰?zhèn)鞑ニ俣?

本文在內(nèi)部殘余廢氣28%、外部殘余廢氣27%的高稀釋下，DME總熱值固定，保證缸內(nèi)當(dāng)量比燃燒便于尾氣后處理，試圖通過引入火花點火強化DME微引燃著火和燃燒的調(diào)控，實現(xiàn)部分負(fù)荷高稀釋條件下汽油機混合燃燒經(jīng)濟性優(yōu)化和排放改善．

1?試驗系統(tǒng)

研究工作基于1臺Ricardo Hydra 140型雙頂置凸輪軸四沖程單缸汽油機，發(fā)動機技術(shù)參數(shù)如表1?所示．

表1?發(fā)動機參數(shù)

Tab.1?Engine specifications

圖1為臺架試驗裝置示意．試驗燃料為92號汽油和二甲醚，通過進氣道噴油器噴射汽油，發(fā)動機進氣端側(cè)置直噴噴油器噴DME．直噴DME在活塞頂部凹坑的引導(dǎo)下，可以在火花塞附近形成DME濃區(qū)．試驗中混合氣濃度測量根據(jù)ETAS公司LA4線性空燃比分析儀．其中，根據(jù)DME熱值和汽油熱值，將DME換算成等效熱值的汽油量，從而對空燃比分析儀中H/C等進行標(biāo)定．排放數(shù)據(jù)測量根據(jù)HORIBA公司的MEXA-7100DEGR廢氣分析儀．試驗中缸壓測量是通過Kistler公司的6225b型缸內(nèi)壓力傳感器進行測量．

圖1?試驗臺架裝置示意

圖2所示為直噴DME供給系統(tǒng)示意，該供給系統(tǒng)采用氮氣作為驅(qū)動源，通過改變DME瓶中氮氣體積分?jǐn)?shù)，從而調(diào)節(jié)DME的直噴噴射壓力．試驗中DME直噴壓力固定在4MPa左右，DME流量測量采用Max213型高精度活塞流量計，其測量范圍為0.5～1800mL/min，測量精度為±0.2%，滿足試驗需求．

1—氮氣瓶；2—氮氣減壓閥；3—球閥1；4—DME氣瓶；5—球閥2；6—球閥3；7—單向閥；8—DME觀察室；9—球閥4；10—DME過濾器(2.5mm)；11—DME流量計；12—球閥5；13—DME直噴油軌；14—壓力表(0～10MPa)；15—DME直噴噴油器；16—泄壓閥；17—球閥7；18—球閥8

試驗過程中采用負(fù)氣門重疊角策略，進氣門升程為5mm，持續(xù)期108°CA，進氣門關(guān)閉時刻為180°CA ATDC；排氣門升程為4.9mm，持續(xù)期107°CA，排氣門開啟時刻為180°CA BTDC．發(fā)動機轉(zhuǎn)速維持在1500r/min，總噴油量為14.0mg/cycle，DME熱值比占總噴油量熱值比的14%．DME早噴時刻100°CA，晚噴時刻60°CA．調(diào)節(jié)EGR閥開度保持過量空氣系數(shù)為1．

2?試驗結(jié)果分析及討論

2.1?高廢氣稀釋下DME微引燃燃燒問題分析

DME噴射時刻靠近燃燒上止點時，會形成活塞凹坑DME濃區(qū)、外圍DME稀少的集聚型分布狀態(tài)，此時燃燒初期DME消耗量占比較高，高度集聚的DME發(fā)揮高能點火源作用，定義為集聚型微火源．相應(yīng)的，當(dāng)DME噴射時刻遠(yuǎn)離上止點時，會在燃燒室中心形成DME相對較濃，外圍區(qū)域分散均勻的離散型分布狀態(tài)，離散分布的DME提高了整缸混合氣活性，定義為離散型微火源[9]．

圖3為關(guān)閉火花點火，DME在早噴100°CA和晚噴60°CA下兩種放熱率特征．在早噴100°CA工況下，DME在缸內(nèi)整體呈現(xiàn)離散型分布特征，此時較高的廢氣稀釋導(dǎo)致離散型DME微火源無法自燃引發(fā)著火燃燒過程，同時DME熱值比基本已經(jīng)達到上限15%．在晚噴60°CA工況下，燃燒呈現(xiàn)3階段放熱特征，采用放熱率二階導(dǎo)數(shù)判斷燃燒速度變化快慢，從而劃分燃燒階段[11-12]．第1階段特征點為放熱率二階導(dǎo)數(shù)一個波峰位置，表征主燃燒過程進入快速放熱階段；第2階段特征點為放熱率二階導(dǎo)數(shù)一個波谷位置，表征由前面快速放熱到后面放熱速度下降的轉(zhuǎn)折點；第3階段特征點為另一個波峰位置，表征由較慢的放熱速度轉(zhuǎn)入后續(xù)快速放熱的轉(zhuǎn)折點．其中，段為活塞凹坑中心DME集聚型分布導(dǎo)致的快速自燃；段為DME自燃引燃周圍汽油的火焰?zhèn)鞑ィ?CA90為燃燒室周圍混合氣的快速?燃燒．

圖3?DME不同分布形態(tài)下燃燒階段劃分

集聚型DME具有較強的著火引燃能力，離散型DME可以提高整缸混合氣活性，理論上同時增加集聚型和離散型DME的噴射量，可以實現(xiàn)前期的穩(wěn)定著火和后期的快速放熱．但是在廢氣稀釋極限下，同時采用集聚型和離散型噴射策略，DME噴射量將超過總熱值比15%的界限，因此，在同一個循環(huán)里不能同時使用集聚型和離散型微火源．為進一步提高放熱速度，提高燃油經(jīng)濟性，采取火花點火輔助集聚型微引燃燃燒策略，實現(xiàn)雙火源，提高前期相對燃燒放熱速度；采取火花點火輔助離散型微引燃燃燒策略，實現(xiàn)前期穩(wěn)定著火和快速放熱．分析輔助火花點火對不同DME微火源的作用及效果．

2.2?火花點火輔助DME微引燃燃燒特征分析

圖4為DME噴射時刻(start of injection，SOI)60°CA下，火花點火輔助集聚型微火源混合燃燒的放熱特征．圖4(a)為缸壓和放熱率曲線；圖4(b)為3階段燃燒轉(zhuǎn)折點變化趨勢；圖4(c)為DME自燃、火焰?zhèn)鞑ズ湍┒嘶旌蠚庾匀嫉?個階段燃燒放熱加速度，其計算方法為求取每階段的相位和放熱率大小，以兩點斜率表征該階段的燃燒放熱加速度．圖4(a)中：隨點火時刻提前，放熱率和缸壓整體向前，其中最大爆壓提高0.41MPa，最大爆壓對應(yīng)相位提前3°CA，表明火花點火可以部分提升集聚型微引燃下燃燒過程的調(diào)控能力．當(dāng)關(guān)閉點火和點火時刻在0～10°CA時，缸壓和放熱率無明顯變化，點火時刻進一步提前，缸壓和放熱率發(fā)生偏移．主要是由于集聚型DME微火源類似于多點點火，其著火引燃能力強于火花點火，當(dāng)點火時刻過于靠近上止點，此時缸內(nèi)已經(jīng)發(fā)生穩(wěn)定著火燃燒，因此點火沒有產(chǎn)生較明顯影響．圖4(b)中：火花點火對一階段轉(zhuǎn)折點幾乎沒有影響，基本維持在上止點前4.5°CA，表明燃燒過程始點由集聚型微火源起主導(dǎo)作用．二階段轉(zhuǎn)折點隨點火時刻提前，整體相位提前約1.5°CA．在圖4(c)中顯示出一階段DME自燃放熱速度增加1.13倍，二階段火焰?zhèn)鞑ニ俣仍黾?.35倍．表明由火花點火與集聚型微火源形成的雙點火系統(tǒng)，由于火花點火能量要低于集聚型微火源的多點自燃，所以火花點火對一階段DME自燃相對放熱速度提升較少，主要對二階段相對火焰?zhèn)鞑ニ俣染哂休^大促進作用．火花點火對一二階段相對燃燒放熱速度的量變積累，使缸內(nèi)溫度和壓力得到進一步升高，導(dǎo)致后期末端混合氣自燃放熱速度提升1.37倍，燃燒終點提前．

圖4 SOI為60°CA BTDC下火花點火對放熱特征的影響

圖5為DME在早噴100°CA下，火花點火輔助對離散型DME微引燃放熱過程的影響．圖5(a)為不同點火時刻下的缸壓和放熱率曲線；圖5(b)為火花點火對單階段燃燒放熱加速度影響．計算依據(jù)為：選取燃燒始點和放熱率極大值點，計算出斜率用于表征前期燃燒放熱加速度變化．從圖5(a)中可看出：由于缸內(nèi)廢氣稀釋度比較高，單純離散型微火源無法實現(xiàn)穩(wěn)定燃燒，此時需要將點火時刻提前至25°CA之前．隨點火時刻提前，燃燒放熱加速度顯著增加，ST為50°CA BTDC的放熱加速度是ST為25°CA BTDC的1.64倍．主要是點火時刻提前，燃燒始點提前，缸內(nèi)溫度和壓力升高，促進了離散型DME多點自燃的快速發(fā)生，從而進一步提升缸內(nèi)壓力和溫度，實現(xiàn)周圍混合氣快速放熱.火花點火輔助離散型微引燃的燃燒放熱加速度更高，相對于火花點火輔助的集聚型微引燃的一階段DME自燃放熱加速度，最大加速度可以提升1.75倍.

圖5 SOI為100°CA BTDC的下火花點火對放熱特征影響

圖6為火花點火對集聚型和離散型DME微引燃燃燒特征參數(shù)的調(diào)控規(guī)律．對于集聚型DME微引燃，其燃燒相位隨點火時刻的提前逐漸提前，且燃燒持續(xù)期縮短．從圖4中可以看出，主要是火花點火提升了一、二階段的相對燃燒放熱速度，從而燃燒相位提前，末端混合氣自燃速度增加，燃燒終點提前，所以持續(xù)期縮短．這表明，在高廢氣稀釋條件下，輔助火花點火可以提升集聚型DME微引燃相對燃燒放熱加速度，彌補廢氣稀釋對火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊囊种菩Ч畬τ陔x散型DME微引燃，其燃燒相位大幅度提前，持續(xù)期顯著縮短，火花點火對其CA10、CA50和燃燒持續(xù)期都具有較強的近似線性調(diào)控能力．從圖6中可以看出早噴DME的CA10要明顯遲于晚噴DME的CA10，只有當(dāng)點火時刻提前至50°CA時，才能與晚噴DME的CA10相當(dāng)．主要原因是SOI為60°CA時缸內(nèi)集聚型DME容易發(fā)生多點自燃，而在SOI為100°CA時，離散型DME分布無法實現(xiàn)穩(wěn)定自燃，火花點火引燃混合氣受缸內(nèi)殘余廢氣稀釋影響滯燃期較長，因此其CA10要明顯靠后．由于早噴DME提高了廢氣稀釋下缸內(nèi)的混合氣活性，因此在火花點火實現(xiàn)引燃后，其火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?，缸壓和溫度上升明顯，導(dǎo)致末端混合氣自燃發(fā)生時刻提前，從而CA50從12°CA提前至7°CA，燃燒持續(xù)期從19°CA縮短至14°CA．

圖6 火花點火對不同DME噴射時刻下的燃燒相位和持續(xù)期影響

由于火花點火對集聚型和離散型DME微引燃都具有近似線性調(diào)控作用，因此，對試驗數(shù)據(jù)進行線性擬合，計算點火時刻對燃燒參數(shù)調(diào)控的斜率大小，計算結(jié)果如圖6標(biāo)注所示．在離散型DME微引燃下，火花點火對CA10、CA50和燃燒持續(xù)期的調(diào)控能力分別是晚噴工況的6.3倍、3.8倍和3.4倍左右．隨噴射時刻推遲DME由離散型分布向集聚型分布轉(zhuǎn)變，火花點火對DME微引燃燃燒過程的調(diào)控能力和重要性由強變?nèi)酰?/p>

圖7為火花點火對燃燒效率、熱功轉(zhuǎn)換效率、換氣效率和指示熱效率的影響規(guī)律．不同DME噴射時刻下，缸內(nèi)背壓和DME擴散時長不同，從而決定DME在缸內(nèi)不同的分布、分層狀態(tài)．通過比較火花點火輔助對DME微引燃效率的影響，可以更加明確點火對DME微引燃混合燃燒的促進效果，從而決定在高廢氣稀釋部分負(fù)荷下選取何種著火策略．

由圖7可知：

(1) 在晚噴SOI為60°CA時，DME在缸內(nèi)呈現(xiàn)集聚型分布狀態(tài)，集聚型微火源可以實現(xiàn)穩(wěn)定燃燒，但是燃燒室周圍混合氣在高廢氣稀釋下活性低，導(dǎo)致燃燒不完全，因此其燃燒效率基本不隨點火時刻改變而改變．但是由于點火時刻可以提高一階段DME自燃放熱速度和二階段火焰?zhèn)鞑ニ俣龋沟萌紵掷m(xù)期縮短，燃燒等容度提高，從而提高熱功轉(zhuǎn)換效率和指示熱效率．在ST為40°CA時，有最高指示熱效率為35.03%，相比無火花輔助的34.02%，熱效率提升1.01%，提升率2.97%．當(dāng)點火時刻過于提前至50°CA，可能導(dǎo)致壓縮負(fù)功增加，從而熱功轉(zhuǎn)換效率開始降低，指示熱效率也隨之降低．

(2) DME噴射時刻提前至100°CA BTDC，DME在缸內(nèi)為離散型分布形態(tài)．由于缺乏DME濃區(qū)，缸內(nèi)的熱氛圍無法實現(xiàn)DME的穩(wěn)定自燃，當(dāng)點火時刻提前至25°CA BTDC時，可以實現(xiàn)較為穩(wěn)定的MFI燃燒．由于離散型DME分布改善了高廢氣稀釋下汽油機的整缸活性，從而降低了不完全燃燒現(xiàn)象，其燃燒效率要高于SOI為60°CA工況．同時，隨點火時刻的提前，放熱速度增加，燃燒持續(xù)期變短，缸內(nèi)溫度升高，利于混合氣的燃燒和氧化，從而燃燒效率進一步提高．離散型DME微引燃的換氣效率高于集聚型DME微引燃換氣效率，主要是此時熱功轉(zhuǎn)換效率較高，膨脹沖程缸壓曲線下降較快，泵氣損失降低，因此換氣效率高出1%左右．但是，過早的點火時刻導(dǎo)致壓縮沖程中缸壓升高，從而壓縮負(fù)功增加，熱工轉(zhuǎn)換效率降低，指示熱效率下降．在ST為35°CA時存在最佳的點火時刻，指示熱效率達到36.39%，相對于火花點火輔助集聚型DME微引燃提高3.88%，相對于無火花輔助集聚型DME微引燃熱效率，可以提高6.93%．

圖7?火花點火對DME微引燃效率的影響

綜上可知：集聚型DME微引燃可以實現(xiàn)穩(wěn)定著火燃燒，但由于高廢氣稀釋導(dǎo)致后期放熱速度較慢，影響熱效率，通過輔助火花點火可以促進相對燃燒放熱速度的提升，從而達到進一步優(yōu)化燃燒熱效率的目的．離散型DME微引燃無法實現(xiàn)穩(wěn)定壓燃著火，此時火花點火對于穩(wěn)定燃燒至關(guān)重要，并且火花點火輔助離散型DME微引燃前期放熱加速度要高于集聚型DME微引燃，因此其熱效率更高．

2.3?火花點火輔助DME微引燃排放特性分析

圖8為火花點火對DME微引燃混合燃燒HC排放的影響．首先隨DME噴射時刻的提前，HC排放逐漸降低，主要原因是在內(nèi)外部殘余廢氣稀釋作用下，燃燒室周圍混合氣活性和溫度低，難以完全燃燒，噴射時刻提前可使DME在缸內(nèi)混合越均勻，提高了燃燒室周圍稀釋混合氣的活性，燃燒過程更加完全，HC排放降低．隨點火時刻逐漸提前，兩種噴射時刻下的HC排放也均降低．對于早噴SOI為100°CA時，點火時刻提前，燃燒始點提前，放熱速度加快，缸內(nèi)溫度和壓力上升明顯，燃燒持續(xù)期變短，自燃比例增加，燃燒溫度較高，從而使混合燃燒完全，燃燒效率也越高，HC排放也就越低．對于晚噴SOI為60°CA工況，從圖4和圖7中可以看出，火花點火可以提高廢氣稀釋下的相對燃燒放熱加速度，使得燃燒持續(xù)期縮短，自燃比例增加，改善了燃燒過程，從而HC排放降低．

圖8?火花點火對HC排放的影響

圖9為火花點火對DME微引燃混合燃燒CO排放的影響．對于離散型DME微引燃，火花點火對燃燒過程調(diào)控起主導(dǎo)作用，隨點火時刻提前，CA50提前，燃燒持續(xù)期縮短，燃燒溫度升高，CO被部分氧化，從圖7中燃燒效率顯著提升也證實了這點，所以隨點火時刻提前CO排放降低．對于集聚型DME微引燃，點火時刻的提前，CO的排放略有增加．主要是燃燒后溫度降低，CO氧化能力下降，從圖10的NO可以看出，集聚型微火源NO排放比較少，也間接表明了缸內(nèi)燃燒溫度低，從而CO氧化能力下降．

圖9?火花點火對CO排放的影響

圖10為火花點火對DME微引燃NO排放的影響，從圖中可以看出，NO排放整體處于較低的水平．對于離散型DME微引燃，隨點火時刻的提前，燃燒相位提前，燃燒持續(xù)期顯著縮短，因此最高燃燒溫度逐漸升高，NO排放逐漸增加．對于晚噴SOI為60°CA來說，其燃燒持續(xù)期要明顯長于早噴工況，并且采用較高的外部殘余廢氣稀釋，因此其最高燃燒溫度較低，NO排放幾乎維持在0.16g/(kW·h)．

綜上所述，采用火花點火輔助離散型微火源的引燃方式，可以顯著降低部分負(fù)荷下HC和CO排放，從而提高熱效率，且NO排放也處于極低的水平．

圖10?火花點火對NOx排放的影響

3?結(jié)?論

在DME總熱值比受限條件下，微引燃汽油復(fù)合燃燒中仍存在廢氣極限，從而限制了經(jīng)濟性的進一步提升．因此，本文基于1臺高壓縮比單缸熱力學(xué)發(fā)動機，研究了綜合使用火花點火結(jié)合DME微引燃策略對混合燃燒的影響，得到結(jié)論如下：

(1) 集聚型微火源可以實現(xiàn)穩(wěn)定著火燃燒，具有較好的燃燒穩(wěn)定性，放熱呈現(xiàn)3階段特征．但是高廢氣稀釋導(dǎo)致混合燃燒前期火焰?zhèn)鞑ニ俣认陆?，限制了?jīng)濟性的進一步提升，采用火花點火使得微引燃第1階段放熱速度提高1.13倍，第2階段火焰?zhèn)鞑ニ俣忍岣?.35倍，經(jīng)濟性相對于無點火集聚型DME微引燃提升2.97%．

(2) 在相同邊界條件下，由于廢氣稀釋的影響離散型微火源無法穩(wěn)定著火，此時采用火花點火可以實現(xiàn)穩(wěn)定著火和快速燃燒，燃燒呈現(xiàn)單峰放熱特征．離散型DME分布提高了缸內(nèi)燃料活性，使得其放熱加速度相對于集聚型微引燃前期放熱加速度提高?1.75倍．

(3) 集聚型DME微引燃策略輔助火花點火可以優(yōu)化HC排放，但是CO排放增加3.07g/ (kW·h)；離散型DME微引燃策略輔助火花點火，HC和CO排放均降低，NO上升0.11g/(kW·h)．

(4) 在兩種DME微引燃策略下采用火花點火相對于無火花輔助均可以提高經(jīng)濟性，火花點火輔助離散型DME微引燃策略在ST為35°CA BTDC時獲得最高經(jīng)濟性，相對于無火花輔助集聚型DME微引燃熱效率提高6.93%．

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Effect of Assisted Spark Ignition on DME Micro-Flame Ignited Gasoline Diluted Hybrid Combustion

Zhang Longlong，Chen Tao，Xie Hui，Niu Jian，Zhao Hua

(State Key Laboratory of Engines，Tianjin University，Tianjin 300072，China)

The dimethyl ether(DME)micro-flame ignited gasoline diluted hybrid combustion mode can realize the high efficiency and low temperature combustion of a gasoline engine．However，under the condition of limited total calorific value of DME，the exhaust gas dilution has a limit，which restrains the further improvement of economical efficiency．To enhance the economical efficiency of diluted combustion，spark ignition can be used to improve the relative combustion speed of the congregate DME micro-flame ignition and the absolute combustion speed of the discrete DME micro-flame ignition．Research results show that spark ignition can promote both kinds of micro-flame ignition. Under the discrete micro-flame ignition strategy，spark ignition can lead to a more obvious improvement of economical efficiency，which is 3.88% higher than that under the assisted congregate micro-flame ignition strategy．

gasoline engine；spark ignition；dimethyl ether(DME)micro-flame ignition；hybrid combustion；exhaust gas dilution

TK411

A

1006-8740(2019)03-0229-08

2018-09-05.

重點研發(fā)計劃資助項目(2017YFB0103402).

張龍龍（1992—??），男，碩士，zhanglonglong@tju.edu.cn.

陳?韜，男，博士，講師，tao.chen@tju.edu.cn.

10.11715/rskxjs.R201809003