直喷式压缩点火汽油机的开发



直喷式压缩点火汽油机的开发

基于大量的仿真和单缸发动机试验设计和建立了一个4缸1.8L直喷式压缩点火汽油机。该发动机采用屋脊形燃烧室，中央安装喷油器，压缩比为15∶1。开发了一种新的活塞和喷射系统进行匹配。燃油喷射、配气机构和推进系统是关键技术。

在怠速、部分负荷和全负荷情况下进行了发动机测功试验。在所有操作条件下，发动机都是在预混合压燃的模式下运行。在怠速和低负荷情况下，热废气的再吸收提供了稳定的燃烧，同时氧化物和PM排放值也小于目标值。平均指示压力的变化系数小于3%，涡轮增压器排气温度高于250℃。在中、高负荷情况下，废气再循环（EGR）所产生的NOx、PM排放和燃烧噪声都低于目标值。管道绝对压力（MAP）的降低减少了寄生效应。在所有操作条件下，利用折射量和时间来控制混合器分层和燃烧相位。

进行了发动机系统的瞬态模拟，制定了助推、EGR和进气温度控制的控制策略。高转速、高负荷的发动机初步瞬态试验表现出了非常好的控制潜力。研究也利用近期加热策略进行了冷起动模拟，发动机在室温条件下初步的冷起动试验表现出非常好的冷起动潜力。

初步瞬态模拟和试验是在暖机操作条件下进行的。在初步试验中，能够观察到良好的瞬态响应。增压器的高增压率可以补偿涡轮增压器的响应速度。利用进气加热进行了初步的冷起动模拟和试验。接下来的工作要进一步开发发动机的控制系统。

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

编译：王维