通常，在传统火花点火发动机的高负荷下，均质混合物燃烧是优选的。但均质混合物燃烧会导致低负荷下的高碳氢化合物 (HC) 排放。因此，在低负荷下优选采用整体稀薄混合物的分层混合燃烧，这可以显着减少 HC 排放，但 NOx 和碳烟排放会增加。如今，汽油直喷 (GDI) 发动机因其在所有负载下具有更好的热效率和低排放而变得越来越流行。这些发动机在低负载条件下使用分层混合物，在高负载条件下使用均匀混合物。但这些发动机的问题是低负载条件下的高氮氧化物 (NOx) 和碳烟排放。因此，今天在这些引擎中尝试了部分分层的概念，这是分层和均质混合物燃烧的组合，使用 GDI 和端口燃料喷射 (PFI) 技术。通过部分分层混合燃烧，HC、NOx 和碳烟排放有望减少。此外，使用激光点火代替火花点火可以减少 NOx 和 HC 排放。因此，本研究处理计算流体动力学 (CFD) 分析火花和激光点火对在 GDI-PFI 模式下以部分分层混合物运行的单缸发动机的燃烧、性能和排放特性的影响。分析考虑了 0.5、0.7 和 0.9 的三个总体当量比 (OER)。火花和激光点火对点火点处湍动能 (TKE) 形成的影响，表示平均有效压力 (IMEP)，并分析排放。为了量化火焰速度，使用了一个称为相对燃烧相位 (RCP) 的参数。分析通过调整火花开始 (SOS) 来保持恒定 CA50（曲柄角度 [CAD] 位置，其中 50% 的总热量释放发生在燃烧中）。结果分析表明，激光点火燃烧比火花点火快。与火花点火相比，OER 为 0.7 的激光点火将 HC 和碳烟排放量分别减少了 5.8% 和 2.2 倍。激光点火的RCP比相应的火花点火低约34.5%。与火花点火相比，激光点火的 IMEP 提高了约 10.4%，NOx 排放增加了约 3.2%。为了量化火焰速度，使用了一个称为相对燃烧相位 (RCP) 的参数。分析通过调整火花开始 (SOS) 来保持恒定 CA50（曲柄角度 [CAD] 位置，其中 50% 的总热量释放发生在燃烧中）。结果分析表明，激光点火燃烧比火花点火快。与火花点火相比，OER 为 0.7 的激光点火将 HC 和碳烟排放量分别减少了 5.8% 和 2.2 倍。激光点火的RCP比相应的火花点火低约34.5%。与火花点火相比，激光点火的 IMEP 提高了约 10.4%，NOx 排放增加了约 3.2%。为了量化火焰速度，使用了一个称为相对燃烧相位 (RCP) 的参数。分析通过调整火花开始 (SOS) 来保持恒定 CA50（曲柄角度 [CAD] 位置，其中 50% 的总热量释放发生在燃烧中）。结果分析表明，激光点火燃烧比火花点火快。与火花点火相比，OER 为 0.7 的激光点火将 HC 和碳烟排放量分别减少了 5.8% 和 2.2 倍。激光点火的RCP比相应的火花点火低约34.5%。与火花点火相比，激光点火的 IMEP 提高了约 10.4%，NOx 排放增加了约 3.2%。分析通过调整火花开始 (SOS) 来保持恒定 CA50（曲柄角度 [CAD] 位置，其中 50% 的总热量释放发生在燃烧中）。结果分析表明，激光点火燃烧比火花点火快。与火花点火相比，OER 为 0.7 的激光点火将 HC 和碳烟排放量分别减少了 5.8% 和 2.2 倍。激光点火的RCP比相应的火花点火低约34.5%。与火花点火相比，激光点火的 IMEP 提高了约 10.4%，NOx 排放增加了约 3.2%。分析通过调整火花开始 (SOS) 来保持恒定 CA50（曲柄角度 [CAD] 位置，其中 50% 的总热量释放发生在燃烧中）。结果分析表明，激光点火燃烧比火花点火快。与火花点火相比，OER 为 0.7 的激光点火将 HC 和碳烟排放量分别减少了 5.8% 和 2.2 倍。激光点火的RCP比相应的火花点火低约34.5%。与火花点火相比，激光点火的 IMEP 提高了约 10.4%，NOx 排放增加了约 3.2%。
