基于冷卻EGR和注水技術(shù)改善汽油機(jī)抗爆震和燃油消耗的研究

眾所周知，“瘦身”理念可以在火花點(diǎn)火（SI）發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷運(yùn)行下改善有效燃料消耗率（BSFC）。另外，由于爆震發(fā)生和渦輪入口溫度（TIT）的進(jìn)一步限制，因此在高負(fù)荷下將不利于BSFC的改善。爆震控制迫使采用晚期的燃燒相位，這將導(dǎo)致SI發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率惡化，而TIT控制需要更大的空燃比（A/F），但增加了BSFC方面的缺陷。因此，通過(guò)采用低壓冷卻的廢氣再循環(huán)（EGR）和在進(jìn)氣口處注入液態(tài)水兩種技術(shù)來(lái)研究在滿負(fù)荷爆震控制操作下提高渦輪增壓SI汽油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。首先，在商業(yè)一維軟件中建立被測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的模型，并在基本配置中進(jìn)行驗(yàn)證。燃燒和爆震過(guò)程由模型來(lái)描述，特別是爆震現(xiàn)象可以通過(guò)在缸內(nèi)最終氣體區(qū)域中開(kāi)發(fā)的子模型來(lái)建模，并且適當(dāng)考慮惰性物質(zhì)的存在。然后，基于模型對(duì)各種水平的A/F和惰性物含量，在滿載以及不同速度下通過(guò)改變EGR率和水-燃油比來(lái)研究上述技術(shù)的影響。

通過(guò)對(duì)低壓冷卻EGR系統(tǒng)和進(jìn)氣口注水的一維數(shù)值分析結(jié)果表明，兩種技術(shù)解決方案都對(duì)小型渦輪增壓雙缸SI汽油機(jī)的BSFC有明顯的改進(jìn)，特別是在中等轉(zhuǎn)速的運(yùn)行條件下，可改善汽油機(jī)滿負(fù)荷時(shí)的燃油經(jīng)濟(jì)性。而且，在氣缸中引入惰性氣體有助于減小爆震傾向，避免燃油過(guò)度混合。

網(wǎng)址：http://www.sciencedirect.com/science/ article/pii/S030626 1916301179

作者：FabioBozzaetal

編譯：張帥