在2沖程發(fā)動機(jī)上應(yīng)用渦輪增壓技術(shù)以改善燃油經(jīng)濟(jì)性的研究

?

在2沖程發(fā)動機(jī)上應(yīng)用渦輪增壓技術(shù)以改善燃油經(jīng)濟(jì)性的研究

本項(xiàng)研究的目的旨在評估對4沖程渦輪柴油機(jī)燃油系統(tǒng)的替代，以達(dá)到2020年將CO2排放量降低到95g/km的目標(biāo)。2沖程發(fā)動機(jī)能夠保證自然吸氣的同時(shí)支持PCCI（預(yù)混合壓燃）以及低溫燃燒來控制顆粒和NOx的排放。

通過使用GT-POWER（發(fā)動機(jī)工作過程模擬計(jì)算軟件）對SAE論文2012-01-0831中描述的對發(fā)動機(jī)空氣回路系統(tǒng)技術(shù)的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行校準(zhǔn)。2個(gè)具體的助推系統(tǒng)被定義為首選路徑：①超級渦輪增壓與雙速羅茨式增壓器；②超級渦輪增壓與機(jī)械離心式壓縮機(jī)和CVT（無級變速器）2種變速器。

對渦輪增壓裝置支座的初始性能進(jìn)行驗(yàn)證及對燃?xì)廨啓C(jī)功率模型的開發(fā)進(jìn)行了介紹。

所使用的測量數(shù)據(jù)均從2缸2沖程0.73L柴油機(jī)試驗(yàn)得來。最初氣道試驗(yàn)結(jié)果表明，由于預(yù)測數(shù)據(jù)圖和真實(shí)數(shù)據(jù)之間的性能差距較大，所以需要對渦輪的匹配進(jìn)行修正。這項(xiàng)試驗(yàn)的進(jìn)程使用了霍尼韋爾渦輪增壓解決方案，在試驗(yàn)中觀察更換氣門的變化，氣門包括固定噴嘴幾何尺寸的氣門和可變噴嘴尺寸的氣門（VNT）。試驗(yàn)結(jié)果表明，VNT與原有發(fā)動機(jī)匹配相比，在提高功率和降低扭矩輸出的同時(shí)能夠有效降低燃油消耗率。對于高壓級機(jī)械羅茨型和CVT增壓器的試驗(yàn)表明，與傳統(tǒng)具有相同排量的增壓器相比，后者具有較高的吸收功率。因此，供應(yīng)商側(cè)重于對部分單元增壓器進(jìn)行優(yōu)化研究。研究最終裝有VNT的CVT增壓器被組裝到發(fā)動機(jī)中，通過校準(zhǔn)后確認(rèn)其動力模型的有效性和準(zhǔn)確性。

Pavel Brynych et al. SAE 2014-32-0011.

編譯：王一瀏