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先進(jìn)火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性分析

研究了先進(jìn)的火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)（SI）技術(shù)的燃油經(jīng)濟(jì)性，使用高保真發(fā)動(dòng)機(jī)模型模擬可變氣門升程、渦輪增壓與輕量化、汽油直接噴射技術(shù)。搭建包括動(dòng)力傳動(dòng)系的各種技術(shù)的整車模型進(jìn)行仿真，通過仿真獲得測量數(shù)據(jù)，保證每個(gè)零部件滿足常見的性能標(biāo)準(zhǔn)，確保一致性和可比性。研究了混合動(dòng)力與電氣化技術(shù)對油耗的影響，并與傳統(tǒng)汽車、混合動(dòng)力汽車、插電式混合動(dòng)力汽車相比較。研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)汽車比混合動(dòng)力汽車能節(jié)省更多的燃油；發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的節(jié)油特性與混合動(dòng)力化的程度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系；汽油直噴技術(shù)能夠降低8%的油耗，可變氣門升程能夠降低3.4%油耗，渦輪增壓與輕量化可降低9.7%油耗。

汽車不同的配置及駕駛條件會(huì)極大地影響發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗。先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)有利于混合動(dòng)力汽車的發(fā)展，讓汽車制造商在滿足嚴(yán)格的油耗法規(guī)條件下，增加市場占有率。因此，提出了一種系統(tǒng)的方法，既要正確選擇適當(dāng)?shù)膭?dòng)力傳動(dòng)系配置、零部件技術(shù)來減少燃料消耗，也要保證性能和成本。

受到熱力學(xué)的固有性質(zhì)和奧托循環(huán)的限制，火花點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)一直是汽車動(dòng)力傳動(dòng)系效率最低的部分。過去幾十年發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)有了極大發(fā)展，如改變發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒熱力循環(huán)來減少損失,增加壓縮比等。

以往研究采用的方法，如集中參數(shù)模型與局部離散近似，計(jì)算內(nèi)燃機(jī)技術(shù)與油耗降低的關(guān)系，但其主要缺點(diǎn)是無法在特定駕駛環(huán)境下使用。采用高保真發(fā)動(dòng)機(jī)模型及整車模擬，可以準(zhǔn)確估計(jì)技術(shù)協(xié)同效應(yīng)和油耗，同時(shí)確保動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的特定工作條件。

B. Walton et al. 2013 World Electric Vehicle Symposium and Exhibition (EVS27), Spain- November 17–20,2013.

編譯：王亮