一种新型点火模式

伴随全球能源短缺和环境恶化,节能和环保已成为汽车技术发展的两大主题。传统火花塞点火技术一方面增大了汽油机循环波动率,另一方面因单点点火燃烧模式易造成爆震,从而制约了压缩比的提高。相比于传统火花塞火花放电产生平衡态等离子体点火模式,微波产生的非平衡态等离子体有助于提高点火燃烧性能。依托国家自然科学基金项目“内燃机新型点火模式——微波点火的着火燃烧机理研究”,本文分别采用可视化直拍图像、燃烧压力测试和尾气检测分析等研究手段,从低温低压定容燃烧弹试验平台到高温高压快速压缩机试验平台,围绕微波谐振等离子体点火技术展开了基础性和创新性研究。研究中提出了内燃机微波谐振等离子体点火新方法,指将特定频率的脉冲微波馈入特定尺寸结构的燃烧室,该微波频率与燃烧室的谐振频率相匹配,从而使微波在燃烧室内产生谐振,在全局分布电磁场,并在较强的电场区域诱发非平衡态等离子体,继而击穿点燃可燃混合气,使之燃烧。为了开展微波点火燃烧的基础研究,在低温低压定容燃烧弹试验平台中,优化设计了微波谐振腔和微波塞的尺寸结构,高速直拍了微波点火和火花点火燃烧过程的异同,对比分析了两种点火技术在不同压力、不同当量比下混合气的燃烧排放特...