直噴式壓縮點火汽油機的開發(fā)

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直噴式壓縮點火汽油機的開發(fā)

基于大量的仿真和單缸發(fā)動機試驗設(shè)計和建立了一個4缸1.8L直噴式壓縮點火汽油機。該發(fā)動機采用屋脊形燃燒室，中央安裝噴油器，壓縮比為15∶1。開發(fā)了一種新的活塞和噴射系統(tǒng)進行匹配。燃油噴射、配氣機構(gòu)和推進系統(tǒng)是關(guān)鍵技術(shù)。

在怠速、部分負荷和全負荷情況下進行了發(fā)動機測功試驗。在所有操作條件下，發(fā)動機都是在預(yù)混合壓燃的模式下運行。在怠速和低負荷情況下，熱廢氣的再吸收提供了穩(wěn)定的燃燒，同時氧化物和PM排放值也小于目標(biāo)值。平均指示壓力的變化系數(shù)小于3%，渦輪增壓器排氣溫度高于250℃。在中、高負荷情況下，廢氣再循環(huán)（EGR）所產(chǎn)生的NOx、PM排放和燃燒噪聲都低于目標(biāo)值。管道絕對壓力（MAP）的降低減少了寄生效應(yīng)。在所有操作條件下，利用折射量和時間來控制混合器分層和燃燒相位。

進行了發(fā)動機系統(tǒng)的瞬態(tài)模擬，制定了助推、EGR和進氣溫度控制的控制策略。高轉(zhuǎn)速、高負荷的發(fā)動機初步瞬態(tài)試驗表現(xiàn)出了非常好的控制潛力。研究也利用近期加熱策略進行了冷起動模擬，發(fā)動機在室溫條件下初步的冷起動試驗表現(xiàn)出非常好的冷起動潛力。

初步瞬態(tài)模擬和試驗是在暖機操作條件下進行的。在初步試驗中，能夠觀察到良好的瞬態(tài)響應(yīng)。增壓器的高增壓率可以補償渦輪增壓器的響應(yīng)速度。利用進氣加熱進行了初步的冷起動模擬和試驗。接下來的工作要進一步開發(fā)發(fā)動機的控制系統(tǒng)。

Mark Sellnau et al. SAE 2014-01-1300.

編譯：王維