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應用于柴油機的先進動力總成控制技術

2013年9月捷豹XF Sportbrake和Saloon被引入到歐洲市場，它們是捷豹首輛CO2排放低于140g/km的汽車。而捷豹隨后實行的14MY ECO2項目試圖進一步降低CO2的排放，使其低于130g/km。介紹了為實現(xiàn)這一減排目標所采取的措施，除重點分析發(fā)動機熱力學外，還基于設計試驗，通過全局優(yōu)化方法實現(xiàn)對發(fā)動機和變速器控制單元的應用。

在分析降低CO2排放的措施時，根據(jù)制造上的復雜度，首先排除了改變發(fā)動機的基本結構，但在選擇發(fā)動機時，選用現(xiàn)有的2.2L直列4缸柴油機。實現(xiàn)減排的措施分為整車級措施和系統(tǒng)級措施。整車級措施包括：減輕整車或零部件質量、減少迎風面積等降低空氣動力系數(shù)及滾動阻力。系統(tǒng)級措施包括：改善燃油燃燒效率、降低發(fā)動機基礎摩擦、優(yōu)化發(fā)動機操作、增加輔助動力、提高傳動效率、應用起停技術和制動能量回收系統(tǒng)?？紤]到所選用發(fā)動機類型，因此采用以下具體措施：①改善燃油燃燒中心，對于壓燃式點火發(fā)動機，將熱釋放中心移動到接近發(fā)動機上止點中心處，并盡量減少燃燒持續(xù)時間；②改善燃油噴霧過程，優(yōu)化噴油嘴，提高可燃混合氣質量；③減少發(fā)動機進氣路徑的壓力損失，尤其對配備高壓廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的發(fā)動機；④增強高壓排氣再循環(huán)路徑的冷卻性能。

采用德國FEV發(fā)動機技術公司開發(fā)的TOPexpert組件對整個傳動系統(tǒng)進行模擬，優(yōu)化發(fā)動機排放量、燃油消耗和發(fā)動機噪聲。結果表明，對于給定的2.2L直列4缸柴油機，通過減少噴油嘴20%噴油量和使用冷卻性能增加50%的廢氣再循環(huán)冷卻系統(tǒng)，整車燃油消耗可以降低5%。

Christoph Menne et al. SAE 2014-01-2853.

編譯：王祥