利用激光诱导炽光法定量测量柴油机缸内燃烧过程碳烟体积分数

激光诱导炽光(lii)法是一种用于测量火焰中碳烟体积分数的光学测试方法.本文介绍了lii的基本原理以及lii实现定量测量的常见标定方法,建立了一套基于双色法-激光诱导炽光法(2c-lii)的用于柴油机缸内燃烧过程碳烟体积分数定量测量的测试系统,该测试系统采用双成像原理,可以实现多点标定和全视场范围内的碳烟体积分数测量.在一台工作在1200r·min-1、喷油量21mg的光学单缸柴油机上,研究了60、100和140mpa三个不同喷油压力下,缸内燃烧过程碳烟的分布情况,结果表明,碳烟自发光出现在燃烧放热率峰值之后,且随着喷油压力提高,碳烟发光持续期缩短,碳烟发光强度降低.测试区域内火焰中的碳烟体积分数范围约为0-50×10-6.不同喷油压力下,碳烟生成初期、碳烟峰值和碳烟氧化三个阶段内平均碳烟体积分数的范围分别是:5×10-6-9×10-6,15×10-6-20×10-6和14×10-6-16×10-6.喷油压力提高后火焰中的碳烟分布区域面积增大,平均碳烟体积分数减小,碳烟体积分数的空间分布趋于均匀.