基于冷却EGR和注水技术改善汽油机抗爆震和燃油消耗的研究

基于冷却EGR和注水技术改善汽油机抗爆震和燃油消耗的研究

众所周知，“瘦身”理念可以在火花点火（SI）发动机部分负荷运行下改善有效燃料消耗率（BSFC）。另外，由于爆震发生和涡轮入口温度（TIT）的进一步限制，因此在高负荷下将不利于BSFC的改善。爆震控制迫使采用晚期的燃烧相位，这将导致SI发动机热效率恶化，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，通过采用低压冷却的废气再循环（EGR）和在进气口处注入液态水两种技术来研究在满负荷爆震控制操作下提高涡轮增压SI汽油机的燃油经济性。首先，在商业一维软件中建立被测发动机的模型，并在基本配置中进行验证。燃烧和爆震过程由模型来描述，特别是爆震现象可以通过在缸内最终气体区域中开发的子模型来建模，并且适当考虑惰性物质的存在。然后，基于模型对各种水平的A/F和惰性物含量，在满载以及不同速度下通过改变EGR率和水-燃油比来研究上述技术的影响。

通过对低压冷却EGR系统和进气口注水的一维数值分析结果表明，两种技术解决方案都对小型涡轮增压双缸SI汽油机的BSFC有明显的改进，特别是在中等转速的运行条件下，可改善汽油机满负荷时的燃油经济性。而且，在气缸中引入惰性气体有助于减小爆震倾向，避免燃油过度混合。

网址：http://www.sciencedirect.com/science/ article/pii/S030626 1916301179

作者：FabioBozzaetal

编译：张帅