直喷汽油机涡轮增压冷却低压EGR系统的评价



直喷汽油机涡轮增压冷却低压EGR系统的评价

低压废气再循环（EGR）系统可使在涡轮增压汽油机排出的废气量降低并改善燃油经济性。低压EGR系统设计相对于高压配置有很大优势，因为其不影响涡轮增压器效率，而且能提高带有EGR系统的发动机中空气混合的均匀性。通过试验和仿真，在一个涡轮增压直喷汽油机上验证EGR系统降低废气排放量和改善燃油经济性的能力。运用仿真方法进行基于模型的标定，确认低压EGR系统的燃油效率提升情况。效率的提高主要来源发动机节流和热损失的减少，通过降低排气温度来减少高负荷时的燃料富集。研究了现代的多功能发动机驱动和EGR系统的协同性，但这种方法有局限性。通过试验分析了不同工况下EGR系统稀释燃烧的特点。此外，压缩机水冷却问题以及EGR系统冷却器和中冷器的冷却能力是实施这一技术的限制因素。

仿真和试验得出：①利用GT-Power软件技术进行仿真与优化能够精确计算出EGR系统的燃油效率。根据试验数据和对燃烧进行适当约束可以对模型进行校准；②在低燃烧温度下EGR系统显著减少传热损失。这取决于发动机的转速和负荷，传热损失约减少3%～6%；③EGR系统的基本限制取决于发动机的特性和操作条件，与燃烧的变化和高稀释水平下增加燃烧时间而导致燃烧效率的降低有关。

Konstantinos Siokos et al. SAE 2015-01-1253.

编译：王川