改善機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性的研究

介紹了日本上智大學(xué)（Sophia University）進(jìn)行關(guān)于單座賽車發(fā)動(dòng)機(jī)的研究。對(duì)于賽車發(fā)動(dòng)機(jī)，高功率和低油耗是開發(fā)過程中最具挑戰(zhàn)性的目標(biāo)。很多研究證明，使用機(jī)械增壓可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率從而實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。

為了在發(fā)動(dòng)機(jī)上順利應(yīng)用機(jī)械增壓，設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①發(fā)動(dòng)機(jī)低速工況下，燃燒室漏氣量增加，應(yīng)改變氣門重疊角，以增大有效壓縮比；②賽車發(fā)動(dòng)機(jī)要求大扭矩，但并不意味著混合氣必須加濃，要使發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量增加從而增大扭矩，因此機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)可以較大幅度提高進(jìn)氣壓力實(shí)現(xiàn)高扭矩輸出；③考慮到本試驗(yàn)用原機(jī)不能承受過高的負(fù)荷，為了避免發(fā)動(dòng)機(jī)損壞，試驗(yàn)過程使用了稀燃混合氣，并將扭矩控制在發(fā)動(dòng)機(jī)可接受范圍內(nèi)。為了降低燃油消耗并且使發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出更加平穩(wěn)，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化對(duì)空燃比進(jìn)行了調(diào)整。

研究了氣門正時(shí)、氣門重疊角、空燃比以及點(diǎn)火提前角等參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和有效燃油消耗率的影響。由于提高了進(jìn)氣壓力，即使采用稀釋燃燒的模式，發(fā)動(dòng)機(jī)依然可以得到較高的輸出扭矩，因此可以通過控制空燃比的方式改善發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性。

研究結(jié)果顯示：優(yōu)化后的氣門重疊角可以使發(fā)動(dòng)機(jī)的指示熱效率提高約2%；采用稀釋燃燒+增壓的策略后，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗率由236.6g/kWh降低到201.6g/kWh。

Yoshiki Fukuhara et al.SAE 2013-32-9118.

編譯：劉偉