多模式发动机三效催化转化器的燃油经济性研究

多模式发动机三效催化转化器的燃油经济性研究

高度稀释、低温均质充量压燃（HCCI）燃烧可降低发动机NOx的排放量至超低水平。标准的驱动循环过程需要在HCCI与火花点火（SI）燃烧模式之间进行切换。试验使用的是带有涡轮增压系统的2.0L4缸多模式发动机，研究采用三元催化转化器（TWC）满足车辆的排放要求时，量化燃烧模式转换对燃油经济性和NOx排放的影响。TWC需要氧气存储空间，在HCCI过程中，稀薄废气会充满氧气存储罐，从而降低TWC中NOx的转化效率。如果废气中NOx的排放水平很高，则动循环的点火模式会从稀薄燃料HCCI模式转换为充足燃料SI模式，以恢复TWC的效率。这种稀薄燃烧模式与充足点火模式之间的转换会降低发动机的燃油经济性，同时也会降低其燃烧效率。为了评估这些转换对燃油经济性和NOx排放的影响，将发动机燃烧模式切换状态模型、以储氧为主的TWC模型与纵向车辆模型相结合。根据稀薄燃料HCCI模式到充足燃料SI模式的转换切换状态模型，比较3个后处理策略对发动机燃油经济性和排放标准的影响。针对驱动循环过程中燃油经济性和NOx排放的影响两方面比较不同转换模式的策略。结果表明，稀薄-充足模式间的转换能使发动机在暖机状态下满足NOx的废气排放标准，改善发动机的燃油经济性。

进一步的工作需要建立一个更详细的TWC模型，以研究温度和冷起动对发动机排放和燃料消耗的影响。

刊名：JournalofDynamic Systems,Measurement, andControl（英）

刊期：2015年第137期

作者：SandroP.Nueschetal

编译：赵唤