为深入研究多孔高压汽油直喷(gasoline direct injection,GDI)喷射器在冷喷射和闪蒸条件下的喷雾特性,选用GDI喷油器,自制高压喷油控制系统,搭建了喷雾定容室试验平台,对3种典型闪蒸条件下的喷雾特性进行了燃油喷射过程实时控制试验,研究了不同喷射压力下乙醇汽油闪蒸喷雾的二维宏观形态和三维空间结构的演变特征。结果表明:闪蒸喷雾的结构主要由环境压力和燃油温度决定;较低的大气压力与较高的燃料温度都会加速闪蒸过程;较高的喷射压力使喷射过程更快、喷雾穿透延长、坍塌程度降低,较低的喷射压力使喷射过程的尖端穿透力较高。得出结论:通过揭示多孔GDI喷射器的闪蒸喷雾的形成规律,可为改善车用发动机性能提供技术参考。
随着燃油消耗法规和排放标准的日益严格,许多新技术被应用到汽油机上,在汽油机上应用排气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)技术已成为主流。在介绍高、低压EGR系统的基础上,首先阐述了EGR系统的工作原理,分析了EGR系统的特点;然后结合汽油机的通用曲线,提出了利用EGR策略改善有效燃油消耗率(brake specific fuel consumption,BSFC)的方法,并分析和说明了应用EGR技术的减排作用。得出结论:EGR技术将是现代汽油机技术的必要组成。
在一台1.5 L带废气涡轮增压的直喷汽油机上进行了电动增压和废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)协同对发动机动力性和经济性的影响规律试验研究。结果表明:全负荷下电动增压促进最高废气再循环率随转速的上升而下降,在4个试验转速下分别提升了17.7%、15.2%、13.84%和0;部分负荷下电动增压促进最高废气再循环率随负荷的提高与转速下降,在6个试验工况下最高废气再循环率分别被提高了23.63%、30.31%、0、14.09%、19.74%和0。全负荷与较低的3个转速下电动增压介入后有效燃油消耗率(brake specific fuel consumption,BSFC)降低近10%,最高转速下废气涡轮增压完全取代电动增压;部分负荷下的两组工况内,电动增压介入后,最高BSFC降低了10.8%和8.4%。结论表明合理应用电增压促进最高废气再循环率可以提升发动机的燃油经济性并保持较高的动力性。
针对一款进气凸轮包角为190°CA的2.0 T GDI缸内直喷奥拓循环汽油发动机,采用BOOST软件建立了一维性能仿真计算模型,在对模型进行标定的基础上,仿真计算了150°CA、170°CA进气凸轮包角所实现的Miller循环发动机的动力性和经济性.研究结果表明,所建立的一维仿真计算模型能够较为精确的模拟缸内直喷汽油机的比油耗、功率及扭矩;采用150°CA、170°CA进气凸轮包角的发动机相比于190°CA进气凸轮包角的额定功率有所下降,且150°CA和170°CA进气凸轮包角需采用更高的增压比;随着进气凸轮包角的减小,外特性工况油耗依次上升,但部分负荷的油耗随着进气包角的减小而显著改善.
通过对一台增压汽油直喷(gasoline direct injection,GDI)发动机活塞和凸轮型线的重新设计实现了高压缩比米勒循环,并在此基础上引入了废气再循环(EGR),研究了不同压缩比米勒循环和EGR综合作用对发动机的性能影响。结果表明:增大压缩比和采用米勒循环技术对爆震影响存在取舍(trade-off)关系,低速全负荷下高压缩比米勒循环相比原机油耗略有上升;而低压冷EGR技术由于缸内稀释冷却作用可以优化燃烧相位,对外特性工况有效燃油消耗率有明显的改善作用;在部分负荷工况下,压缩比的增加和米勒燃烧循环可使油耗较原机下降6.3%,在整合低压冷EGR技术后,油耗进一步下降3.1%。可以得出结论,合理地增加压缩比,采用米勒循环技术并匹配低压冷EGR技术,可以大幅改善发动机的燃油经济性。
