帶有凸輪軸的渦輪增壓發(fā)動機(jī)系統(tǒng)設(shè)計

渦輪增壓在改善燃油經(jīng)濟(jì)性和提高內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動性方面有著非常廣闊的前景。壓縮空氣可以輔助起動發(fā)動機(jī)。氣體箱和燃燒室的氣體交換靠凸輪軸驅(qū)動的閥體實現(xiàn)。該閥體有3種工作模式：升壓模式、起動模式和氣泵模式。為了完成升壓模式和起動模式，必須要獲取壓縮空氣，而為了減少不必要的燃料消耗，空氣壓縮所需要的能量不應(yīng)來源于自燃燒，而應(yīng)來源于車輛減速時的制動能量回收。每種模式都由單獨的凸輪控制。每種模式下所需空氣量取決于氣體箱內(nèi)壓力及發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，這兩個因素在發(fā)動機(jī)工作過程中會發(fā)生變化。升壓模式中，空氣需求量的多少會隨著氣體箱的壓力增加而不斷增大。起動發(fā)動機(jī)時所需的空氣量對氣體箱的壓力呈分段連續(xù)性，針對氣體箱的尺寸做了準(zhǔn)靜態(tài)模擬，氣體箱的容積小于10L。

混合式渦輪增壓發(fā)動機(jī)是空氣輔助直噴發(fā)動機(jī)的一種，其結(jié)構(gòu)又增加了新的發(fā)動機(jī)模式，在起動模式下注入壓縮空氣使發(fā)動機(jī)起動，其中起動時間少于350ms，并且避免了空轉(zhuǎn)損失。另外，該系統(tǒng)還存在強(qiáng)耦合現(xiàn)象，減速階段降擋時氣體箱內(nèi)的壓力會增加，而在每個循環(huán)工況末端時，箱內(nèi)剩余空氣量也會增加。

網(wǎng)址：http://www.mdpi.com/ 1996-1073/6/4/1843

作者：Christoph Voser et al

編譯：張聰